[發(fā)明專利]一種互連線平均失效時間計算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110319494.6
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102508953A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬天宇;陳嵐;阮文彪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路制造工藝和版圖設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種互連線平均失效時間計算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在集成電路芯片中，晶體管器件位于最下層，晶體管之間的連接通道位于晶體管上層區(qū)域，所述連接通道稱為集成電路的互連線。

電遷移作為金屬中的一種物質(zhì)運輸現(xiàn)象，其是指當(dāng)金屬中有電流流過時，電子撞擊金屬原子，使得金屬原子向電流相反的方向移動。而對于集成電路中的互連線而言，金屬原子的輸運是一種危險的行為。這是因為：隨著金屬原子的輸運，在正極將會導(dǎo)致金屬原子的堆積，在負(fù)極將會導(dǎo)致空位的堆積，從而可能在互連線中形成空洞和小丘，影響集成電路性能。通常采用互連線的MTTF(Mean?Time?to?Failure，平均失效時間)來評估互連線在電遷移現(xiàn)象下的可靠性。可見，正確計算互連線的MTTF對評估集成電路可靠性起到重要作用。

而在集成電路的制造過程中，為保證金屬層表面具有較好的平整度，使其在后期處理中，例如：光刻，具有較高良率，通常利用CMP(Chemical?Mechanical?Polishing，化學(xué)機(jī)械拋光工藝)對金屬層進(jìn)行平坦化處理。但是，經(jīng)過CMP后的硅片表面形貌與電路版圖圖形有關(guān)，不同的圖形會導(dǎo)致壓力分布不一樣，另外不同材料CMP過程中的去除率也不一樣，從而導(dǎo)致互連線的原始區(qū)域上產(chǎn)生金屬碟形和/或介質(zhì)氧化層侵蝕的損失區(qū)域。所述損失區(qū)域?qū)ミB線的MTTF具有一定的影響。

現(xiàn)有技術(shù)中的互連線平均失效時間計算方法針對的是完整、未有損失區(qū)域的具有原始區(qū)域的互連線，并不適用于計算CMP處理后的互連線的MTTF。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種互連線平均失效時間計算方法及系統(tǒng)，以適用于計算CMP處理后互連線的MTTF。技術(shù)方案如下：

一種互連線平均失效時間計算方法，包括：

確定目標(biāo)電路版圖中目標(biāo)互連線的實際區(qū)域橫截面的面積，所述實際區(qū)域為所述目標(biāo)互連線原始區(qū)域中損失區(qū)域以外的區(qū)域；

獲取經(jīng)過所述目標(biāo)互連線的電流數(shù)據(jù)；

以所述電流數(shù)據(jù)除以所述實際區(qū)域橫截面的面積，得到所述目標(biāo)互連線的實際電流密度；

將所述目標(biāo)互連線的實際電流密度代入平均失效時間函數(shù)，獲得所述目標(biāo)互連線的平均失效時間。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種互連線平均失效時間計算系統(tǒng)，包括：

實際區(qū)域面積確定模塊，用于確定目標(biāo)電路版圖中目標(biāo)互連線的實際區(qū)域橫截面的面積，所述實際區(qū)域為所述目標(biāo)互連線原始區(qū)域中損失區(qū)域以外的區(qū)域；

電流數(shù)據(jù)確定模塊，用于獲取經(jīng)過所述目標(biāo)互連線的電流數(shù)據(jù)；

實際電流密度確定模塊，用于以所述電流數(shù)據(jù)除以所述實際區(qū)域橫截面的面積，得到所述目標(biāo)互連線的實際電流密度；

失效時間確定模塊，用于將所述目標(biāo)互連線的實際電流密度代入平均失效時間函數(shù)，獲得所述目標(biāo)互連線的平均失效時間。

本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案中，首先確定目標(biāo)電路版圖中的目標(biāo)互連線的損失區(qū)域以外的實際區(qū)域橫截面的面積，進(jìn)而結(jié)合所獲得的經(jīng)過目標(biāo)互連線的電流數(shù)據(jù)，確定所述目標(biāo)互連線的實際電流密度；將所述實際電流密度代入平均失效時間函數(shù)，得到所述目標(biāo)互連線的MTTF。本方案中，充分考慮了CMP處理后所產(chǎn)生的損失區(qū)域帶來的誤差影響，在計算互連線的MTTF時，所確定的電流密度為通過目標(biāo)互連線實際區(qū)域的電流密度，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)MTTF計算，因此，可以有效計算CMP處理后互連線的MTTF。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例所提供的一種互連線平均失效時間計算方法的第一種流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的一種互連線平均失效時間計算方法的第二種流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例中的目標(biāo)互連線損失區(qū)域的橫截面示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例所提供的一種互連線平均失效時間計算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。