• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.53-59
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• 2004

본 논문은 3차원 연결선 모형을 이용하여 효율적으로 회로 연결선에 기생하는 커패시턴스 성분을 추출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 경험식에 의한 방법 중 2차원 연결선 모형의 커패시턴스를 추출하는 알고리즘을 이용하여 수행시간을 개선하였고, 정확도의 오차를 줄이기 위하여 3차원 커패시턴스 추출에서 이용되는 모형화 방법을 적용하였다. 이 방법은 FastCap을 이용하여 실험한 결과와 비교하면 1.8%의 오차 범위에서 952배의 시간 이득을 얻을 수 있다. 제안한 방법은 VLSI 시스템의 칩 내 외부 연결선의 전기적 변수 추출에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권5호
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• pp.47-54
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• 2005

본 논문에서는 Crosstalk에 의한 coupling capacitance의 변화량, ${\Delta}Cc$이 기본값인 Cc보다 더 커질 수 있음을 제안한 테스트 회로를 이용하여 실험적으로 증명하였다. 또한 ${\Delta}Cc$가 Aggressive line의 위상에 매우 의존함을 보였으며 위상이 같은 경우보다 반대인 경우에 ${\Delta}Cc$가 크게 됨을 보였다. 실험 결과의 타당성을 검증을 위해 HSPICE 시뮬레이션을 수행하여 실험치와 잘 맞음을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.1-8
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• 2000

본 논문에서는 인터커넥트 라인을 구동하는 CMOS소자의 게이트 폭의 변화에 따라 소자 및 인터커넥트라인에 의한 RC 지연시간이 어떤 특성을 보이는지에 대하여 분석하였다. 인터커넥트 라인의 캐패시턴스 성분만이 주로 나타나는 구조에서는 MOSFET의 크기가 커질수록 전체 지연시간이 감소하는 특성을 보였다. 반면에 인터커넥트 라인의 저항 및 캐패시턴스 성분이 대등하게 지연시간에 영향을 미치는 구조에서는 전체회로의 지연시간이 최소가 되는 MOSFET 크기가 존재함을 수식적으로 제안하고 실험치와 비교하여 잘맞음을 증명하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권3호
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• pp.189-192
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• 2001

A simple metal-insulator-metal (MIM) capacitor in a standard $0.25{\;}\mu\textrm{m}$ digital CMOS process is described. Using all six interconnect layers, this capacitor exploits both the lateral and vertical electrical fields to increase the capacitance density (capacitance per unit area). Compared to a conventional parallel plate capacitor in the four upper metal layers, this capacitor achieves lower parasitic substrate capacitance, and improves the capacitance density by a factor of 4. Measurements and an extracted model for the capacitor are also presented. Calculations, model and measurements agree very well.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권12호
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• pp.59-68
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• 1999

ASIC의 타이밍 특성 분석은 회로를 구성하는 게이트와 이들을 연결하는 배선의 지연 시간을 바탕으로 이루어진다. 게이트의 지연 시간은 입력에 인가된 파형의 천이 시간과 출력에 연결된 부하 커패시턴스를 변수로 하는 이차원 테이블로 모델링할 수 있다. 배선의 지연 시간은 배선에서 추출한 저항, 커패시턴스 등으로 구성된 배선회로에 AWE 기법을 적용하여 계산할 수 있다. 그러나 이들 지연 시간은 구동 게이트와 배선의 상호 작용의 영향을 받으므로 이 효과를 반영하여 이차원 테이블 모델과 AWE 기법을 사용하여야 한다. 배선을 구동하는 게이트가 한 개라는 가정 하에서 유효 커패시턴스와 게이트 구동 모델을 통하여 상호 작용을 고려하는 기법이 제안된 바 있다. 본 논문은 이를 확장하여 병렬로 연결된 여러 개의 CMOS 게이트가 동시에 배선을 구동하는 경우를 다룰 수 있는 기법을 제시하고 있다. 이 기법을 C 프로그램으로 구현하여 CMOS ASIC 제품에 적용한 결과 , 게이트와 배선의 지연 시간을 SPICE와 비교하여 수 십 배 이상 빠른 속도와 수 % 이내의 오차로 분석하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.979-982
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• 1999

A new accurate as well as efficient multi-layer interconnect capacitance extraction method is presented. Since Multi-layer interconnects is too complicated to directly extract capacitances, it is simplified with virtual ground concept. To make the structure tractable, the shielding effects should be separately determined. Since the electric field shielding effects, and the solid-ground-based capacitance matrices can be readily determined from the layout geometry, the accurate as well as efficient quasi-3D capacitances concerned with an objective line can be readily determined. In order to demonstrate its efficiency and accuracy, the parameters and circuit responses were benchmarked with 3D-field-solver-based results.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1225-1228
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• 2003

본 논문에서는 Coupling capacitance 변화량이 Static coupling capacitance 값보다 클 수 있다는 것을 새로운 테스트 회로를 이용하여 실험적으로 증명하였다. 테스트 회로는 배선의 지연시간이 배선의 저항보다는 배선의 정전용량에만 의존하도록 하여 배선의 지연시간을 평가함으로써 배선의 정전용량의 변화 즉, Coupling capacitance 의 변화량을 정확히 평가할 수 있도록 하였다. 0.15 ㎛ CMOS 기술을 이용하여 실험한 결과 In-phase crosstalk 인 경우에는 변화량이 Static coupling capacitance 보다 작았지만 Anti-phase 인 경우에는 Static coupling capacitance 보다 크게 나타남을 보여주고 있다. 따라서 배선에 의한 정확한 지연시간 평가를 위해서는 Crosstalk 이 발생한 경우의 Coupling capacitance 변화량을 정확히 반영하는 것이 매우 필요함을 알 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.612-614
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• 1998

As chip feature size decrease, interconnect delay gains more importance. A accurate timing analysis required to estimate interconnect delay as well as cell delay. In this paper, we present a timing-level delay calculation tool of which the accuracy is bounded within 10% of SPICE results. This delay calculation tool generates delay values in SDF(Standard Delay Format) for parasitic data extracted in SPEF(Standard Parasitic Exchange Format). The efficiency of the tool is easily seen because it uses AWE(Asymptotic Waveform Evaluation) algorithm for interconnect delay calculation, and precharacterized library and effective capacitance model for cell delay calculation.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권4호
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• pp.209-215
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• 2001

In this paper a method for analysis and modelling of coplanar transmission interconnect lines that are placed on top of silicon-silicon oxide substrates is presented. The potential function is expressed by series expansions in terms of solutions of the Laplace equation for each homogeneous region of layered structure. The expansion coefficients of different series are related to each other and to potentials applied to the conductors via boundary conditions. In the plane of conductors, boundary conditions are satisfied at $N_d$ discrete points with $N_d$ being equal to the number of terms in the series expansions. The resulting system of inhomogeneous linear equations is solved by matrix inversion. No iterations are required. A discussion of the calculated line admittance parameters as functions of width of conductors, thickness of the layers, and frequency is given. The interconnect capacitance and conductance per unit length results are given and compared with those obtained using full wave solutions, and good agreement have been obtained in all the cases treated

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제2권5호
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• pp.17-26
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• 1997

Interconnect characterization on a wafer level was performed. Test patterns for single, two-coupled, and triple-coupled lines ere designed by using 0.5$\mu\textrm{m}$ CMOS process. Then interconnect capacitances and resistances were experimentally extracted by using tow port network measurements, Particularly to eliminate parasitic effects, the Y-parameter de-embedding was performed with specially designed de-embedding patterns. Also, for the purpose of comparisons, capacitance matrices were calculated by using the existing CAD model and field-solver-based commercial simulator, METAL and MEDICI. This work experimentally verifies that existing CAD models or parameter extraction may have large deviation from real values. The signal transient simulation with the experimental data and other methodologies such as field-solver-based simulation and existing model was performed. as expected, the significantly affect on the signal delay and crosstalk. The signal delay due to interconnects dominates the sub-micron-based a gate delay (e.g., inverter). Particularly, coupling capacitance deviation is so large (about more than 45% in the worst case) that signal integrity cannot e guaranteed with the existing methodologies. The characterization methodologies of this paper can be very usefully employed for the signal integrity verification or he electrical design rule establishments of IC interconnects in the industry.