一种互连线平均失效时间计算方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种互连线平均失效时间计算方法及系统。所述方法包括：确定目标电路版图中目标互连线的实际区域横截面的面积，所述实际区域为所述目标互连线原始区域中损失区域以外的区域；获取经过所述目标互连线的电流数据；以所述电流数据除以所述实际区域横截面的面积，得到所述目标互连线的实际电流密度；将所述目标互连线的实际电流密度代入平均失效时间函数，获得所述目标互连线的平均失效时间。本方案中，充分考虑了CMP处理后所产生的损失区域带来的误差影响，在计算互连线的MTTF时，所确定的电流密度为通过目标互连线实际区域的电流密度，进而进行后续MTTF计算，因此，可以有效计算CMP处理后互连线的MTTF。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路制造工艺和版图设计
，特别是涉及一种互连线平均失效时间计算方法及系统。
技术介绍
在集成电路芯片中，晶体管器件位于最下层，晶体管之间的连接通道位于晶体管上层区域，所述连接通道称为集成电路的互连线。电迁移作为金属中的一种物质运输现象，其是指当金属中有电流流过时，电子撞击金属原子，使得金属原子向电流相反的方向移动。而对于集成电路中的互连线而言，金属原子的输运是一种危险的行为。这是因为随着金属原子的输运，在正极将会导致金属原子的堆积，在负极将会导致空位的堆积，从而可能在互连线中形成空洞和小丘，影响集成电路性能。通常采用互连线的MTTF(Mean Time to failure，平均失效时间)来评估互连线在电迁移现象下的可靠性。可见，正确计算互连线的MTTF对评估集成电路可靠性起到重要作用。而在集成电路的制造过程中，为保证金属层表面具有较好的平整度，使其在后期处理中，例如光刻，具有较高良率，通常利用CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光工艺)对金属层进行平坦化处理。但是，经过CMP后的硅片表面形貌与电路版形有关，不同的图形会导致压力分布不一样，另外不同材料CMP过程中的去除率也不一样， 从而导致互连线的原始区域上产生金属碟形和/或介质氧化层侵蚀的损失区域。所述损失区域对互连线的MTTF具有一定的影响。现有技术中的互连线平均失效时间计算方法针对的是完整、未有损失区域的具有原始区域的互连线，并不适用于计算CMP处理后的互连线的MTTF。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种互连线平均失效时间计算方法及系统，以适用于计算CMP处理后互连线的MTTF。技术方案如下一种互连线平均失效时间计算方法，包括确定目标电路版图中目标互连线的实际区域横截面的面积，所述实际区域为所述目标互连线原始区域中损失区域以外的区域；获取经过所述目标互连线的电流数据；以所述电流数据除以所述实际区域横截面的面积，得到所述目标互连线的实际电流密度；将所述目标互连线的实际电流密度代入平均失效时间函数，获得所述目标互连线的平均失效时间。相应的，本专利技术还提供一种互连线平均失效时间计算系统，包括实际区域面积确定模块，用于确定目标电路版图中目标互连线的实际区域横截面的面积，所述实际区域为所述目标互连线原始区域中损失区域以外的区域；电流数据确定模块，用于获取经过所述目标互连线的电流数据；实际电流密度确定模块，用于以所述电流数据除以所述实际区域横截面的面积， 得到所述目标互连线的实际电流密度；失效时间确定模块，用于将所述目标互连线的实际电流密度代入平均失效时间函数，获得所述目标互连线的平均失效时间。本专利技术实施例所提供的技术方案中，首先确定目标电路版图中的目标互连线的损失区域以外的实际区域横截面的面积，进而结合所获得的经过目标互连线的电流数据，确定所述目标互连线的实际电流密度；将所述实际电流密度代入平均失效时间函数，得到所述目标互连线的MTTF。本方案中，充分考虑了 CMP处理后所产生的损失区域带来的误差影响，在计算互连线的MTTF时，所确定的电流密度为通过目标互连线实际区域的电流密度， 进而进行后续MTTF计算，因此，可以有效计算CMP处理后互连线的MTTF。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种互连线平均失效时间计算方法的第一种流程图；图2为本专利技术实施例所提供的一种互连线平均失效时间计算方法的第二种流程图；图3为本专利技术实施例中的目标互连线损失区域的横截面示意图；图4为本专利技术实施例所提供的一种互连线平均失效时间计算系统的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。集成电路中互连线的MTTF可用来评估互连线在电迁移现象下的可靠性，进而可作为评估整个集成电路性能的一项指标。集成电路经过CMP处理后，互连线会有损失区域， 所述损失区域对MTTF具有一定的影响。现有技术的互连线平均失效时间计算方法所针对互连线是完整的、未有损失区域的，所以不适用于计算CMP处理后互连线的MTTF。本专利技术实施例所提供了一种互连线平均失效时间计算方法，以适用于计算CMP处理后互连线的 MTTF。下面首先对本专利技术实施例所提供的一种互连线平均失效时间计算方法进行介绍。如图1所示，一种互连线平均失效时间计算方法，可以包括S101，确定目标电路版图中目标互连线的实际区域横截面的面积，所述实际区域为所述目标互连线原始区域中损失区域以外的区域；S102，获取经过所述目标互连线的电流数据；S103，以所述电流数据除以所述实际区域横截面的面积，得到所述目标互连线的实际电流密度；S104，将所述目标互连线的实际电流密度代入平均失效时间函数，获得所述目标互连线的平均失效时间。本专利技术实施例所提供的技术方案中，首先确定目标电路版图中的目标互连线的损失区域以外的实际区域横截面的面积，进而结合所获得的经过目标互连线的电流数据，确定所述目标互连线的实际电流密度；将所述实际电流密度代入平均失效时间函数，得到所述目标互连线的MTTF。本方案中，充分考虑了 CMP处理后所产生的损失区域带来的误差影响，在计算互连线的MTTF时，所确定的电流密度为通过目标互连线实际区域的电流密度， 进而进行后续MTTF计算，因此，可以有效计算CMP处理后互连线的MTTF。下面结合图2、图3对本专利技术实施例所提供的一种互连线平均失效时间计算方法进行详细介绍。在实际应用中，电路版图对应的集成电路中可以包括一层或多层金属结构，即集成电路上的互连线具有多层。为了描述方便、清楚，本专利技术实施例以集成电路中的一层金属结构中一条互连线为例进行描述。可以理解的是，对于现实中的电路版图对应的电路中具有多层金属结构、每层金属结构中具有多条互连线的情况，可以分别对每一层金属结构的每条互连线运用本专利技术的技术方案，进而确定出互连线的MTTF。如图2所示，一种互连线平均失效时间计算方法，可以包括S201，确定目标电路版图中目标互连线的损失区域数据信息，并计算得到所述损失区域横截面的面积；其中，所述目标电路版图是以电子设计自动化文件格式存储的，例如GDS格式。 所述损失区域包括金属蝶形损失区域和/或介质氧化层侵蚀损失区域。所述确定目标电路版图中目标互连线的损失区域数据信息，具体可以为将所述目标电路版图输入CMP模拟器，得到所述目标电路版图中目标互连线的损失区域数据信息。在进行CMP模拟时，通过向CMP模拟器输入所述目标电路版图，就可以直接在输出的信息中，确定出所述目标互连线CMP后的损失区域数据信息。其中，本专利技术实施例所利用CMP模拟器的基本工作原理为划分电路版图为一系列格点；计算各格点的平均线宽等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马天宇，陈岚，阮文彪，
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：