电迁移可靠性非均匀离散等效电路建模方法和系统
知识产权简介
本发明提供了一种电迁移可靠性非均匀离散等效电路建模方法和系统，采用基于等效电路的方法对一般复杂互连结构进行电迁移应力演化分析，并在模型中充分考虑温热场效应，实现了多物理场耦合下的应力分析等效电路建模，并通过非均匀空间离散的自适应网格方法和稳态/准稳态筛选机制，解决了传统均匀离散方法在处理大跨度互连结构时存在的计算资源浪费问题，以及避免对永生互连树进行不必要的瞬态仿真，降低了全芯片级分析的计算负载，实现了对大规模互连网络电迁移可靠性在多物理场耦合效应下的高效、高精度瞬态分析。
转化前景
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： （1）针对现有电迁移可靠性分析方法在处理复杂互连结构时难以兼顾精度与效率的技术问题，本发明采用基于等效电路的方法对一般复杂互连结构进行电迁移应力演化分析，并通过非均匀空间离散的自适应网格方法，克服了传统均匀离散方法在处理大跨度互连结构时存在的计算资源浪费问题，在保证应力预测精度的同时，有效降低了离散自由度，实现了对大规模互连网络在多物理场耦合效应下的高效、高精度瞬态分析。 （2）针对现有电迁移建模工作未充分考虑热-力-电多物理场耦合效应影响的技术缺陷，本发明在等效电路模型中引入了温度梯度对电迁移驱动系数和应力扩散率的影响，通过构建包含EM驱动分量与EM/TM耦合分量的输入映射矩阵，以及考虑非等温情况下的电导矩阵，实现了对温热场效应作用下应力演化过程的准确表征，提高了多物理场耦合条件下电迁移应力预测的精度。 （3）针对全芯片级复杂供电网络电迁移效应分析中计算负载过大的技术难题，本发明提出了稳态/准稳态筛选机制，通过求解等效电路对应的微分代数系统，快速判断互连树中各节点的永生性，判定为永生的节点无需进行后续瞬态仿真，有效降低了后续仿真的总体规模，避免了针对整个互连树进行不必要的长时间瞬态仿真，从而显著提升了全芯片级电迁移可靠性分析的仿真速度。 （4）本发明的稳态/准稳态筛选方法完全兼容热-力-电多物理场耦合效应下的电迁移可靠性分析，能够在考虑温度场分布的情况下准确识别永生节点，确保筛选结果在多物理场耦合条件下的可靠性，为复杂工况下集成电路的电迁移签核提供了高效的加速手段。 （5）本发明的适用不受互连网络规模和拓扑结构的限制，能够处理包含复杂分支结构的互连树，对于不同尺寸、不同层次的互连结构均具有良好的通用性，在集成电路签核阶段的电迁移可靠性验证中具有重要的辅助加速作用，可有效支撑先进工艺节点下大规模芯片的可靠性设计流程。