一种集成电路电磁热耦合仿真方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种集成电路电磁热耦合仿真方法及装置，利用针对集成电路中多个半导体器件以及连接线的几何结构参数和材料特性参数，构建针对该集成电路的电磁热耦合三维初始模型，该模型中将电、磁和热均考虑在内，对电磁热耦合三维初始模型进行有限元仿真，实现针对该集成电路在工作过程中电、磁和热的耦合分布进行仿真，并且分别得到该集成电路的电场分布和热场分布，形成最终的电磁热耦合三维仿真模型，由此可见，本申请中利用针对集成电路中多个半导体器件以及连接线的参数以及结合电磁热三个方面对集成电路进行仿真分析，提高对集成电路在工作状态时的仿真准确性，能够更好地描述集成电路在工作时的电磁热耦合过程。程。程。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路电磁热耦合仿真方法及装置


[0001]本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种集成电路电磁热耦合仿真方法及装置。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，集成电路可以实现不同的功能，集成电路中包括多个半导体器件，例如包括多个晶体管。当前的晶体管具有特征尺寸小、弛豫时间快和热流密度高的特点。在实际应用中，集成电路在使用过程中可能存在局部热分布不均和热量累积的情况，这种情况很容易导致集成电路中的半导体器件发生失效。
[0003]可以对在超小尺度受限空间内处于工作状态时的集成电路中的半导体器件等进行仿真分析，以便利用仿真分析的结果对集成电路的散热或设计进行优化。
[0004]但是当前存在对集成电路的仿真分析准确性较低的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种集成电路电磁热耦合仿真方法及装置，能够提高对集成电路的仿真准确性。
[0006]为实现上述目的，本申请有如下技术方案：
[0007]本申请实施例提供了一种集成电路电磁热耦合仿真方法，所述集成电路包括多个半导体器件和多个半导体器件之间的连接线，所述方法包括：
[0008]获取所述集成电路中所述多个半导体器件和所述连接线的几何结构参数和材料特性参数；
[0009]根据所述几何结构参数和所述材料特性参数构建所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型；
[0010]对所述电磁热耦合三维初始模型进行有限元仿真分析，得到电场分布和热场分布；
[0011]根据所述电场分布和所述热场分布形成所述集成电路的电磁热耦合三维仿真模型。
[0012]可选地，所述电磁热耦合三维初始模型包括边界条件；
[0013]所述根据所述几何结构参数和所述材料特性参数构建所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型包括：
[0014]根据所述几何结构参数和所述材料特性参数确定所述电磁热耦合三维初始模型的边界条件；
[0015]根据所述几何结构参数和所述材料特性参数共同构建针对所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型。
[0016]可选地，在根据所述电场分布和所述热场分布形成所述集成电路的电磁热耦合三维仿真模型之前，所述方法还包括：
[0017]获取仿真得到的温度结果；
[0018]根据所述电场分布中电参数和温度之间的函数关系，利用所述温度结果对所述电场分布进行修正。
[0019]可选地，所述方法还包括：
[0020]在所述电磁热耦合三维仿真模型中引入非恒定热源参数，得到基于非恒定热源参数的电磁热耦合三维仿真模型。
[0021]可选地，所述热场分布至少包括所述集成电路中半导体器件的沟道平均温度。
[0022]可选地，所述几何结构参数和材料特性参数至少包括所述集成电路中所述半导体器件的迁移率、扩散系数、本征载流子浓度、导热系数和体积热容。
[0023]本申请实施例提供了一种集成电路电磁热耦合仿真装置，所述集成电路包括多个半导体器件和多个半导体器件之间的连接线，所述装置包括：
[0024]第一获取单元，用于获取所述集成电路中所述多个半导体器件和所述连接线的几何结构参数和材料特性参数；
[0025]构建单元，用于根据所述几何结构参数和所述材料特性参数构建所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型；
[0026]仿真单元，用于对所述电磁热耦合三维初始模型进行有限元仿真分析，得到电场分布和热场分布；
[0027]模型形成单元，用于根据所述电场分布和所述热场分布形成所述集成电路的电磁热耦合三维仿真模型。
[0028]可选地，所述电磁热耦合三维初始模型包括边界条件；
[0029]所述构建单元，具体用于：
[0030]根据所述几何结构参数和所述材料特性参数确定所述电磁热耦合三维初始模型的边界条件；
[0031]根据所述几何结构参数和所述材料特性参数共同构建针对所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型。
[0032]可选地，所述装置还包括：
[0033]第二获取单元，用于获取仿真得到的温度结果；
[0034]修正单元，用于根据所述电场分布中电参数和温度之间的函数关系，利用所述温度结果对所述电场分布进行修正。
[0035]可选地，所述装置还包括：
[0036]引入单元，用于在所述电磁热耦合三维仿真模型中引入非恒定热源参数，得到基于非恒定热源参数的电磁热耦合三维仿真模型。
[0037]本申请实施例提供了一种集成电路电磁热耦合仿真方法，集成电路包括多个半导体器件和多个半导体器件之间的连接线，方法包括：获取所述集成电路中所述多个半导体器件和所述连接线的几何结构参数和材料特性参数，根据几何结构参数和材料特性参数构建集成电路的电磁热耦合三维初始模型，对电磁热耦合三维初始模型进行有限元仿真分析，得到电场分布和热场分布，根据电场分布和热场分布形成集成电路的电磁热耦合三维仿真模型，也就是说，本申请中利用针对集成电路中多个半导体以及连接线的几何结构参数和材料特性参数，构建针对该集成电路的电磁热耦合三维初始模型，该模型中将电、磁和热均考虑在内，对电磁热耦合三维初始模型进行有限元仿真，实现针对该集成电路在工作
过程中电、磁和热的耦合分布进行仿真，并且分别得到该集成电路的电场分布和热场分布，形成最终的电磁热耦合三维仿真模型，由此可见，本申请中利用针对集成电路中多个半导体器件以及连接线的参数以及结合电磁热三个方面对集成电路进行仿真分析，提高对集成电路在工作状态时的仿真准确性，能够更好地描述集成电路在工作时的电磁热耦合过程。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0039]图1示出了本申请实施例提供的一种集成电路电磁热耦合仿真方法的流程示意图；
[0040]图2示出了本申请实施例提供的一种集成电路电磁热耦合仿真装置的结构示意图。
具体实施方式
[0041]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0042]随着半导体技术的发展，集成电路可以实现不同的功能，集成电路中包括多个半导体器件，例如包括多个晶体管。当前的晶体管具有特征尺寸小、弛豫时间快和热流密度高的特点。在实际应用中，集成电路在使用过程中可能存在局部热分布不均和热量累积的情况，这种情况很容易导致集成电路中的半导体器件发生失效。
[0043]可以对在超小尺度受限空间内处于工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路电磁热耦合仿真方法，其特征在于，所述集成电路包括多个半导体器件和多个半导体器件之间的连接线，所述方法包括：获取所述集成电路中所述多个半导体器件和所述连接线的几何结构参数和材料特性参数；根据所述几何结构参数和所述材料特性参数构建所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型；对所述电磁热耦合三维初始模型进行有限元仿真分析，得到电场分布和热场分布；根据所述电场分布和所述热场分布形成所述集成电路的电磁热耦合三维仿真模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁热耦合三维初始模型包括边界条件；所述根据所述几何结构参数和所述材料特性参数构建所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型包括：根据所述几何结构参数和所述材料特性参数确定所述电磁热耦合三维初始模型的边界条件；根据所述几何结构参数和所述材料特性参数共同构建针对所述集成电路的电磁热耦合三维初始模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述电场分布和所述热场分布形成所述集成电路的电磁热耦合三维仿真模型之前，所述方法还包括：获取仿真得到的温度结果；根据所述电场分布中电参数和温度之间的函数关系，利用所述温度结果对所述电场分布进行修正。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电磁热耦合三维仿真模型中引入非恒定热源参数，得到基于非恒定热源参数的电磁热耦合三维仿真模型。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的方法，其特征在于，所述热场分布至少包括所述集成电路中所述半导体器件的沟道平均温度。6.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙锴，梁超越，吴旦昱，贾涵博，张盼盼，刘新宇，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：