Для субмикронных СБИС перекрестные помехи, передаваемые через подложку, стали серьезным ис-точником проблем в плане ограничения некоторых, порой критичных, параметров [1-5] . Существующая тенденция все большей интеграции в чипе СБИС класса «система на кристалле» все большего количества разнородных устройств в виде высокочувстви-тельных аналоговых блоков: СВЧ-приемников, генераторов гигагерцевого диапазона, других схем – и огромных по объему секций цифровой логики только обостряет эту проблему. В результате возникла потребность в таких программных средствах САПР, которые учитывали бы такого рода эффекты на ранней стадии проектирования. Такие программы должны учитывать наиболее значимые эффекты возникновения шумов как для современного уровня микро-электронных технологий, так и для производственных процессов завтрашнего дня. За последние 10 лет было потрачено много усилий на определение и описание источников подложечных шумов. Тем не менее, по мере того, как рабочие частоты микросхем смещаются в СВЧ-область, выявленные источники шумов и соответствующие модели должны быть пересмотрены, а средства экстракции соответствующих параметров должны быть адаптированы к новым условиям.
Существующие программы указанного типа, как правило, основаны на конечно-разностных моделях, при этом подложка моделируется как сетка импедан-сов между узлами схема-подложка. Эта импедансная сеть может быть включена как подсхема в нетлист всей схемы при аналоговом расчете (симуляции). Экстрагированная импедансная сеть содержит узлы (порты), через которые и происходит «ввод» или «принятие» шумов. В качестве таких интерфейсных портов выступают транзисторы или контакты к подложке. Другими, имеющими физическим смысл, точками ввода шумов пренебрегают, хотя на самом деле никем не показано, что соответствующие шумы могут игнорироваться. К такому рода «недооцененным» шумам относятся перекрестные помехи, индуцируемые при переключении сигналов на больших поверх-ностях металлизации: конденсаторах, контактных площадках, длинных линиях связи.
Чисто с интуитивной точки зрения, очевидно, что длинные межсоединения, по которым распределяются тактовые импульсы гигарцевой частоты, могут быть существенным источником подложечного шума, поэтому имеет смысл рассматривать модели взаимодействия таких проводников и подложки. Тем не менее, до последнего времени такого рода численных расчетов так и не было сделано. Однако, подобное моделирование можно провести с использованием распределенной RC-модели межсоединений, связанной через емкости с подложечной сеткой, параметры которой экстрагированы с помощью ком-мерчески доступной программы моделирования SubstrateStorm фирмы Cadence Design Systems. Правильность определения основных параметров моделей может быть подтверждена измерениями удельных параметров на тестовых структурах.
Программы экстракции параметров подложки, ос-нованные на конечно-разностных методах, используют модель, состоящую из импедансной сетки между портами схемы. При экстракции параметров влия-ние межсоединений обычно моделируется с помощью только одного узла, в наилучшем случае под-ключенного через емкость к идеализированной «зем-ле», что позволяет не слишком точно рассчитывать задержки распространения сигнала. Правильнее было бы использовать распределенную модель и подключать межсоединения к подложечной сетке с использованием классической распределенной RC-модели (рис. 1). Таким образом, вместо идеализированной общей шины в качестве «земли» выступает резистивная сетка, как показано на рис. 1.
