随机工艺变化下分布式放大器分析理论与方法研究

集成电路产业是国家战略性新兴产业，是国民经济和社会信息化的重要基础。随着集成电路进入到深亚微米及纳米工艺阶段，工艺变化问题已成为影响集成电路性能和成品率的重要因素。本项目以分布式放大器为研究实例，研究随机工艺变化下的片上器件随机建模和射频集成电路分析理论与方法。基于片上电感和晶体管等片上器件的电路等效模型以及端口网络等效模型，通过将电磁仿真与回归分析等统计分析方法相结合，研究工艺变化下片上器件的随机建模方法，并针对具体集成电路工艺建立片上器件的随机模型；基于片上器件的随机模型，在分布式放大器电路的分析中，采用Hermite多项式逼近、伊藤公式等随机数学理论研究工艺变化下分布式放大器性能的统计特性；通过仿真实验和流片测试对模型及分析方法的有效性进行验证。项目的完成能够为工艺变化下射频集成电路的可制造性设计（DFM）提供理论支持，对提高我国集成电路设计业的自主创新能力将起到非常积极地作用。

随着集成电路进入到深亚微米及纳米工艺阶段，集成电路的工艺变化问题已成为制约集成电路产业发展的瓶颈之一，是目前国内外的研究热点。本项目以分布式放大器为研究实例，研究随机工艺变化下的片上器件随机建模和射频集成电路设计理论与方法。目前已对分布式放大器的工作原理及相关理论进行了深入研究，掌握了电路的设计方法及关键技术，并已成功设计出宽频带高增益的分布式放大器，通过流片对电路的功能与性能进行了测试验证，其中部分研究成果已经以学术论文形式发表出来；基于SMIC 0.18μm CMOS工艺库模型及文档，通过设计片上电感的版图并进行电磁仿真实验对工艺变化影响下片上电感的统计特性进行了研究，后面将进行流片验证；此外，为解决模拟与射频集成电路的设计和分析过于复杂的问题，研究采用遗传算法等人工智能优化算法对集成电路的设计进行优化。