随着集成电路特征尺寸的减小，由于通孔失效造成的芯片成品率下降是可制造性设计面临的一个主要挑战，冗余通孔结构是有效改善通孔成品率和可靠性的典型方式。本文主要进行的是冗余通孔结构的插入研究，过程考虑关键面积因素和时延因素，提出基于关键面积约束的冗余通孔插入方法和基于时延约束的冗余通孔插入方法。基于关键面积约束的冗余通孔插入方法引入矩形通孔冗余结构，通过分析矩形通孔结构和传统的双通孔结构的版图布线特征获取相关的增量关键面积信息，并根据增量关键面积信息把冗余通孔的插入问题转变为解最大独立集问题。结果显示，引入矩形通孔结构的关键面积约束冗余通孔插入方法能在保证冗余通孔的插入率不会受到太大影响的情况下，明显降低由于冗余结构的加入而导致线网之间关键面积的增加，电路设计的成品率也有所提升。基于时延约束的冗余通孔插入方法考虑通孔冗余结构的RC时延特征，分别分析了L型和T型冗余结构的时延信息，确定满足电路时延特性的冗余通孔位置，并由此得到基于时延特征的最大独立集。实验结果表明，尽管电路设计的成品率有少量下降，但却是保证了时延特征，避免了由于冗余通孔的加入而导致的电路性能下降甚至失效问题。