基于神经网络参数建模的集成电路互连可靠性分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于神经网络参数建模的集成电路互连可靠性分析方法，包括ANSYS仿真获得训练数据；建立基于EM可靠性的神经网络模型结构；可靠性神经网络模型的训练与模型结果的获得。利用神经网络强大的非线性映射功能和快速学习能力的优势，通过神经网络对EM可靠性输入输出关系建模、训练模型，并且在此模型建立后得出关于多种工作条件下的可靠性的结果，可以在非常短的时间预测不同条件下的可靠性数据，克服了传统的ANSYS有限元软件在分析不同条件电路可靠性时需要仿真所有输入条件下的可靠性结果而导致的仿真时间长的缺点，对集成电路互连可靠性的研究具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路互连可靠性建模领域，具体涉及一种应用于集成电路互连可靠性分析中的神经网络参数建模方法。
技术介绍
随着集成电路的发展，电路的集成度越来越高，结构越来越复杂，而且器件的尺寸越来越小，随之带来的问题就是电路可靠性。集成电路的可靠性主要取决于其晶体管以及互连线的可靠性。其中，由于金属线宽和厚度的减小,以及互连结构的复杂多变,使得互连线中的电流密度逐渐增大，高电流密度促使互连线中的金属原子发生迁移，形成了互连线中的原子堆积和空洞，使得互连线的可靠性问题越来越严重。在各种电路失效机制中，电迁移(Electromigration，EM)是最主要的失效机制，近年来备受关注。Srinivasanetal.[1]证明了一个流水结构的65nm处理器的失效率比相似结构的180nm处理器的失效率高出三倍多，而其中最主要的失效因素是互连线中的电迁移。为了避免因为可靠性问题而重新设计电路，在设计电路之前对电路的可靠性进行仿真显得尤为必要。过去有各式各样的二维仿真器和建模工具用来预测由电迁移引起的电路可靠性，比如，BERT[2]和RELIANT[3]计算出了互连线中由EM引起的基于电流密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于神经网络参数建模的集成电路互连可靠性分析方法，其特征在于，将神经网络与互连线可靠性结合起来，通过神经网络对电迁移EM可靠性输入输出关系建模，应用神经网络训练模型，并且在此模型建立后得出关于多种工作条件下的可靠性的结果，具体步骤如下：步骤一、ANSYS Workbench中建立一集成电路的三维模型；步骤二、对步骤一建立的电路的三维模型进行预处理，至少包括给该三维模型分配材料、划分网格、施加载荷和命名组件，其中，所述的分配材料是至少确定材料的导热系数、热膨胀系数、电阻率和弹性模量，所述的施加载荷是至少确定温度、电压、电流和热机械应力；然后，进行仿真计算，包括温度的求解、温度梯度的求解、热机...

【技术特征摘要】
1.一种基于神经网络参数建模的集成电路互连可靠性分析方法，其特征在于，将神经网络与互连线可靠性结合起来，通过神经网络对电迁移EM可靠性输入输出关系建模，应用神经网络训练模型，并且在此模型建立后得出关于多种工作条件下的可靠性的结果，具体步骤如下：步骤一、ANSYSWorkbench中建立一集成电路的三维模型；步骤二、对步骤一建立的电路的三维模型进行预处理，至少包括给该三维模型分配材料、划分网格、施加载荷和命名组件，其中，所述的分配材料是至少确定材料的导热系数、热膨胀系数、电阻率和弹性模量，所述的施加载荷是至少确定温度、电压、电流和热机械应力；然后，进行仿真计算，包括温度的求解、温度梯度的求解、热机械应力的求解、计算电路互连线的原子通量散度值AFD；最后，在用户图形界面显示计算得到的电路互连线的原子通量散度值AFD；步骤三、建立基于该集成电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建国，谷俊杰，傅海鹏，赵升，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12