本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及集成芯片及其制造方法。

背景技術(shù)：

電遷移是由碰撞引起的導(dǎo)電材料內(nèi)原子的轉(zhuǎn)移，該碰撞在傳導(dǎo)電子和導(dǎo)電材料的原子之間傳遞動(dòng)量。現(xiàn)代集成芯片通常經(jīng)歷金屬互連層中的電遷移。例如，隨著電子將電流傳送至半導(dǎo)體器件，電子與金屬互連層的金屬原子發(fā)生碰撞。該碰撞會(huì)引起金屬互連層內(nèi)的金屬原子的移動(dòng)(即，經(jīng)受電遷移)，從而導(dǎo)致會(huì)致使集成芯片失效的金屬互連層內(nèi)的空隙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一種執(zhí)行電遷移簽核的方法，包括：確定多個(gè)實(shí)際溫度，所述多個(gè)實(shí)際溫度分別對(duì)應(yīng)于集成芯片設(shè)計(jì)的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之一內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件；確定在所述多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的電遷移容限，其中，在與所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)實(shí)際溫度的其中一個(gè)溫度時(shí)確定所述電遷移容限；以及將所述電遷移容限與電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較，確定在所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件是否存在電遷移違規(guī)。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，一種執(zhí)行電遷移簽核的方法，包括：確定對(duì)應(yīng)于集成芯片設(shè)計(jì)的第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第一金屬互連線的第一實(shí)際溫度；確定對(duì)應(yīng)于所述集成芯片設(shè)計(jì)的第二電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第二金屬互連線的第二實(shí)際溫度；使用所述第一實(shí)際溫度確定所述第一金屬互連線的第一平均電流極限值；使用所述第二實(shí)際溫度確定所述第二金屬互連線的第二平均電流極限值；將所述第一金屬互連線上的第一平均電流與所述第一平均電流極限值進(jìn)行比較，以確定所述第一金屬互連線內(nèi)的電遷移違規(guī)；以及將所述第二金屬互連線上的第二平均電流與所述第二平均電流極限值進(jìn)行比較，以確定所述第二金屬互連線內(nèi)的電遷移違規(guī)。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，一種執(zhí)行電遷移簽核的系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)器元件，被配置為存儲(chǔ)包括多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的集成芯片設(shè)計(jì)；電遷移容限確定元件，被配置為：確定多個(gè)實(shí)際溫度，所述多個(gè)實(shí)際溫度分別對(duì)應(yīng)于所述集成芯片設(shè)計(jì)內(nèi)的所述多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之一中的一個(gè)或多個(gè)部件；確定所述多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的電遷移容限，其中，在與所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述部件相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)實(shí)際溫度之一時(shí)確定所述電遷移容限；以及比較元件，被配置為將所述電遷移容限與電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較以確定所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件是否存在電遷移違規(guī)。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明，可更好地理解本公開(kāi)的各方面。應(yīng)注意到，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種功能件未按比例繪制。實(shí)際上，為論述清楚，可任意增加或減少各部件的尺寸。

圖1示出了執(zhí)行電遷移(em)簽核(emsign-off)的方法的一些實(shí)施例的流程圖，其中，方法在不同的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用不同的溫度確定部件的em違規(guī)。

圖2a到圖2b示出了包括多個(gè)不同電網(wǎng)絡(luò)的集成芯片的一些實(shí)施例。

圖3a到圖3c示出了對(duì)于在圖2a到圖2b所示的不同電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件使用不同的實(shí)際溫度通過(guò)平均em電流的方式來(lái)確定em違規(guī)的實(shí)例的示圖的一些實(shí)施例。

圖4示出了基于圖3a到圖3c所指示的em違規(guī)而調(diào)整電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)層的一些實(shí)施例的俯視圖。

圖5示出了考慮器件自加熱和電阻加熱執(zhí)行em簽核的方法的一些附加實(shí)施例的流程圖。

圖6a至圖6b示出了集成芯片經(jīng)歷器件自加熱和電阻加熱的一些實(shí)施例的截面圖。

圖7示出了用于執(zhí)行電遷移(em)簽核的系統(tǒng)的一些實(shí)施例的方框圖。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供用于實(shí)施提供的主題的不同特征的許多不同的實(shí)施例或示例。下面說(shuō)明部件和布置的具體實(shí)例，以簡(jiǎn)化本公開(kāi)。當(dāng)然，這些僅僅是示例，并非旨在限制本發(fā)明。例如，在隨后的說(shuō)明中，在第二功能件上或者上方形成第一功能件可以包括其中第一和第二功能件形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括其中在第一和第二功能件之間形成另一功能件，使得第一和第二功能件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本公開(kāi)內(nèi)容可能會(huì)在各種實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，且本身并不指示所討論的各種實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文使用例如“下方”、“下面”、“下部”、“上方”、“上部”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，以描述如圖所示的一個(gè)元件或功能件與另一元件或功能件的關(guān)系。除了附圖所示的方向之外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含在使用或操作中的器件的不同方向。裝置可以以其他方式進(jìn)行定向(旋轉(zhuǎn)90度或者處于其他方向)，而其中所使用的空間相關(guān)描述符可以做相應(yīng)解釋。

隨著由于按比例縮小而減小了金屬互連層的尺寸，集成芯片的電遷移已經(jīng)成為日益增長(zhǎng)的可靠性問(wèn)題。這是因?yàn)榻饘倩ミB層的較小尺寸增大了由金屬互連層傳送的信號(hào)的電流密度。由于電遷移與電流密度成正比，所以增大的電流密度也增大了電遷移。

為了確保集成芯片符合最低可靠性標(biāo)準(zhǔn)，集成芯片經(jīng)受電遷移(em)簽核。通常在兩個(gè)階段執(zhí)行em簽核。em簽核的第一階段將整體rms溫度變化(通過(guò)集成芯片的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的rms電流來(lái)確定)與預(yù)定的溫度極限值進(jìn)行比較以識(shí)別em違規(guī)(以確保由rms電流所生成的溫度在選擇的量之下)。由于較高溫度通過(guò)提供熱能增加電遷移并且該熱能增加了金屬互連層內(nèi)的電子和原子碰撞的頻率，所以預(yù)定的溫度極限值的違規(guī)指示存在em違規(guī)。em簽核的第二階段將平均電流與預(yù)定的平均電流極限值進(jìn)行比較，以識(shí)別由于電流密度所導(dǎo)致的em違規(guī)(由于em與電流密度成正比)。

em簽核的兩個(gè)階段都在集成芯片的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行而且取決于整體rms溫度變化。例如，如果環(huán)境溫度是110℃而整體rms溫度變化是10℃，則可以在升高的溫度為120℃的條件下計(jì)算用于多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的平均電流極限值。然而，應(yīng)該了解的是，對(duì)于多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)使用相同升高的溫度對(duì)于某些電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)太悲觀，因此通過(guò)識(shí)別偽em違規(guī)會(huì)導(dǎo)致額外的設(shè)計(jì)區(qū)域開(kāi)銷(xiāo)。另外，em簽核的單獨(dú)的階段使區(qū)域最優(yōu)化變得困難，由于單獨(dú)的階段會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)開(kāi)銷(xiāo)的不同結(jié)果。另外，兩個(gè)階段都沒(méi)有考慮來(lái)自晶體管器件的自加熱。

本發(fā)明涉及一種電遷移(em)簽核方法，該方法通過(guò)使用單獨(dú)的溫度在不同的部件上執(zhí)行單個(gè)em測(cè)試來(lái)確定集成芯片設(shè)計(jì)的不同電網(wǎng)絡(luò)上的部件(例如，金屬互連線)的em違規(guī)。在一些實(shí)施例中，方法確定多個(gè)實(shí)際溫度，該多個(gè)實(shí)際溫度分別對(duì)應(yīng)集成芯片設(shè)計(jì)內(nèi)的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之一中的一個(gè)或多個(gè)部件。確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)中的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的電遷移容限(electromigrationmargin)。在對(duì)應(yīng)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的多個(gè)實(shí)際溫度之一時(shí)來(lái)確定電遷移容限。將電遷移容限與電遷移標(biāo)度(electromigrationmetric，又稱電遷移計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行比較，以確定在選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件是否存在電遷移違規(guī)。對(duì)于不同電網(wǎng)絡(luò)上的部件使用不同的實(shí)際溫度減少了偽em違規(guī)，因而減少了設(shè)計(jì)開(kāi)銷(xiāo)的損失。另外，在部件上使用單個(gè)em測(cè)試消除了單獨(dú)的em簽核方法之間的偏差。

圖1示出了執(zhí)行電遷移(em)簽核的方法100的一些實(shí)施例的流程圖，其中，該方法在不同電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用不同溫度確定em違規(guī)。

在步驟102處，接收具有多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)(也就是“網(wǎng)”)的集成芯片設(shè)計(jì)(即，布局)。多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)分別包括在互相電連接或耦合在一起的集成芯片設(shè)計(jì)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件。例如，多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)可以分別包括不同的多組金屬互連層(例如，金屬互連線和金屬通孔)，金屬互連層被電連接至或耦合至與被配置為向電路元件供電的不同的電源總線(例如，保持在vss處或vdd處的布線)。在一些實(shí)施例中，不同的電網(wǎng)絡(luò)上的部件可以相互電隔離。

在步驟104處，對(duì)于選擇的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之一內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件(例如，金屬互連線)確定真實(shí)溫度的變化(δtreal)。真實(shí)溫度的變化(δtreal)包括由于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生成的熱量所產(chǎn)生的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的溫度的變化。例如，在各種實(shí)施例中，真實(shí)溫度的變化(δtreal)可以是由于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的金屬互連線的焦耳加熱和/或是由選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)晶體管器件(也就是，自加熱)生成的熱量(即，由于電荷載流子與晶體管的溝道區(qū)域內(nèi)的分子碰撞而產(chǎn)生的熱量)。在一些實(shí)施例中，對(duì)于多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)中的不同電網(wǎng)絡(luò)和/或相同的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同部件來(lái)說(shuō)，真實(shí)溫度的變化(δtreal)可以是不同的。

在步驟106處，真實(shí)溫度的變化(δtreal)與環(huán)境溫度(te)相加以獲得用于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的實(shí)際溫度(tact)。環(huán)境溫度(te)可以被設(shè)定以具有用于集成芯片設(shè)計(jì)的不同電網(wǎng)絡(luò)的相同值。在一些實(shí)施例中，環(huán)境溫度(te)可以具有被選擇為大于襯底或金屬互連線的溫度的值，以加速em測(cè)試并且在相應(yīng)的短時(shí)間周期內(nèi)導(dǎo)致em失效(由于本領(lǐng)域中的集成芯片的真實(shí)壽命大于分配給em簽核的時(shí)間)。例如，環(huán)境溫度可以具有被選擇為在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)導(dǎo)致集成芯片失效的值。在一些實(shí)施例中，環(huán)境溫度(te)可以是由工藝工程師設(shè)定的變量(例如，基于片上數(shù)據(jù))。

在步驟108處，對(duì)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件，在實(shí)際溫度(tact)時(shí)確定電遷移容限/極限值。電遷移容限/極限值是在電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的電遷移標(biāo)度值的可接受上限。如果電遷移標(biāo)度的值超過(guò)電遷移容限/極限值，則在電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件存在電遷移問(wèn)題并且識(shí)別em違規(guī)。在一些實(shí)施例中，em容限/極限值可以包括在實(shí)際溫度時(shí)所確定的平均電流極限值。在一些實(shí)施例中，em容限/極限值可以包括在實(shí)際溫度時(shí)所確定的失效前平均時(shí)間(mttf，mean-timetofailure)極限值。

在步驟110處，確定用于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的電遷移標(biāo)度。在一些實(shí)施例中，電遷移標(biāo)度可以是選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件上的平均電流。在其他實(shí)施例中，電遷移標(biāo)度可以是mttf。可以通過(guò)集成芯片設(shè)計(jì)的模擬來(lái)確定電遷移標(biāo)度。

在步驟112處，將em標(biāo)度與em容限/極限值進(jìn)行比較，以確定在一個(gè)或多個(gè)部件內(nèi)是否存在em違規(guī)。

在步驟114處，如果識(shí)別出em違規(guī)，則調(diào)整與選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層。例如，如果電遷移平均電流違背電流容限/極限值，則調(diào)整與集成芯片設(shè)計(jì)的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層以減少選擇的電網(wǎng)絡(luò)上的em違規(guī)。

應(yīng)該了解的是，可以反復(fù)地重復(fù)步驟102到104以確定和消除電網(wǎng)絡(luò)上的不同部件和/或多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)中的不同電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的em違規(guī)。例如，可以第一次執(zhí)行步驟102到114以確定第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的em違規(guī)、第二次執(zhí)行步驟102到114以確定第二電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的em違規(guī)等。由于每個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的部件可以具有不同溫度，所以每個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的部件的em容限/極限值可以不同。因此，可以基于一個(gè)接一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)確定em違規(guī)，從而減少不具有em違規(guī)的電網(wǎng)絡(luò)的不必要的再設(shè)計(jì)。

在步驟116處，一旦已確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的em違規(guī)并且已完成em簽核，可以在半導(dǎo)體襯底上由調(diào)整的集成芯片設(shè)計(jì)制造集成芯片設(shè)計(jì)。

圖2a到圖2b示出了具有多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的集成電路的一些實(shí)施例。

圖2a示出了具有多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)201a到201c的集成芯片200的一些實(shí)施例的截面圖。集成芯片200包括配置在襯底202內(nèi)的多個(gè)晶體管器件204。在各種實(shí)施例中，襯底202可以包括任何類(lèi)型的半導(dǎo)體主體(例如，硅、sige、soi等)，例如半導(dǎo)體晶圓和/或一個(gè)或多個(gè)晶圓上的管芯。

多個(gè)晶體管器件204分別包括通過(guò)溝道區(qū)域206分開(kāi)的源極區(qū)203a和漏極區(qū)203b。源極區(qū)203a和漏極區(qū)203b包括高摻雜區(qū)(例如，具有比周?chē)囊r底202的摻雜濃度高的摻雜濃度)。在一些實(shí)施例中，源極區(qū)203a和漏極區(qū)203b可以被配置在摻雜類(lèi)型與襯底202的摻雜類(lèi)型不同的(例如，可以在p型襯底內(nèi)配置n型阱區(qū))的阱區(qū)208內(nèi)。柵極結(jié)構(gòu)被配置在溝道區(qū)域206的上方。柵極結(jié)構(gòu)被配置為在晶體管器件204運(yùn)行期間控制溝道區(qū)域206內(nèi)的電荷載流子(例如，空穴或電子)的流動(dòng)。柵極結(jié)構(gòu)包括通過(guò)柵極電介質(zhì)205與溝道區(qū)域206分離的柵電極207。在一些實(shí)施例中，由電介質(zhì)層210(例如磷硅酸鹽玻璃)圍繞柵極結(jié)構(gòu)。

后段制程(beol)金屬疊層212被配置在襯底202的上方。beol金屬疊層212包括配置在具有一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)層214a到214e的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)金屬互連層。在各種實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)層214a到214e可以包括氧化物、超低k電介質(zhì)材料和/或低k電介質(zhì)材料(例如，sico)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)金屬互連層可以包括導(dǎo)電接觸件216、金屬互連線218a到218c和/或金屬通孔220。導(dǎo)電接觸件216將晶體管器件204電耦合至由金屬通孔220分離的金屬互連線218a到218c。

多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)201a到201c分別包括電耦合在一起的多個(gè)金屬互連層。例如，在一些實(shí)施例中，第一電網(wǎng)絡(luò)201a可以包括與第一電源總線222a耦合的多個(gè)金屬互連層，該第一電源總線222a被配置為向第一電網(wǎng)絡(luò)201a內(nèi)的晶體管器件供電(例如，保持在vss處)；然而第二電網(wǎng)絡(luò)201b可以包括與第二電源總線222b耦合的多個(gè)金屬互連層，該第二電源總線222b被配置為向第二電網(wǎng)絡(luò)201b內(nèi)的晶體管器件供電(例如，保持在vss處)。在一些實(shí)施例中，不同電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的金屬互連層相互電隔離。

不同電網(wǎng)絡(luò)201a到201c內(nèi)的金屬互連線具有由于真實(shí)溫度的不同變化(δtreal)而產(chǎn)生的不同實(shí)際溫度，其中，真實(shí)溫度的不同變化是由于電阻加熱和/或器件自加熱而產(chǎn)生的。例如，在一些實(shí)施例中，選擇的電網(wǎng)絡(luò)中的金屬互連線的真實(shí)溫度的變化(δtreal)可以取決于選擇的電網(wǎng)絡(luò)中的金屬互連線上的rms電流。由于不同電網(wǎng)絡(luò)201a到201c內(nèi)的金屬互連線具有不同rms電流，所以不同電網(wǎng)絡(luò)201a到201c內(nèi)的金屬互連線具有真實(shí)溫度的不同變化。在一些實(shí)施例中，由于電網(wǎng)絡(luò)可以具有承載不同rms電流的金屬互連線的幾個(gè)支路，所以相同的電網(wǎng)絡(luò)201a到201c在電網(wǎng)絡(luò)的不同部分中可以具有真實(shí)溫度的不同變化(δtreal)。

在一些實(shí)施例中，第一電網(wǎng)絡(luò)201a可以具有承載第一rms電流的第一金屬互連線，其中，該第一rms電流對(duì)應(yīng)于真實(shí)溫度的第一變化(δtreal_1)；第二電網(wǎng)絡(luò)201b可以具有承載第二rms電流的第二金屬互連線，其中，該第二rms電流對(duì)應(yīng)于真實(shí)溫度的第二變化(δtreal_2)；以及第三電網(wǎng)絡(luò)201c可以包括具有承載第三rms電流的第三金屬互連線，其中，該第三rms電流對(duì)應(yīng)于真實(shí)溫度的第三變化(δtreal_3)。在各種實(shí)施例中，真實(shí)溫度的第一變化(δtreal_1)、真實(shí)溫度的第二變化(δtreal_2)以及真實(shí)溫度的第三變化(δtreal_3)中的兩個(gè)或多個(gè)可以是不同的。

圖2b示出了與集成芯片200相關(guān)的集成芯片設(shè)計(jì)226的俯視圖224。如俯視圖224所示，第一電網(wǎng)絡(luò)201a包括具有第一寬度w1的第一金屬線218a、第二電網(wǎng)絡(luò)201b包括具有第二寬度w2的第二金屬線218b以及第三電網(wǎng)絡(luò)201c包括具有第三寬度w3的第三金屬線218c。在一些實(shí)施例中，第一寬度w1可以與第二寬度w2以及第三寬度w3相同。在其他實(shí)施例中，第一寬度w1、第二寬度w2和/或第三寬度w3可以不同。

圖3a到3c為示出公開(kāi)的em簽核過(guò)程的實(shí)例的示圖300到304的一些實(shí)施例，其中，該em簽核過(guò)程使用圖2a到2b所示的不同電網(wǎng)絡(luò)(例如，201a到201c)上的金屬互連線的真實(shí)溫度的不同變化(δtreal_x)以確定em違規(guī)。em簽核過(guò)程被配置為在不同的實(shí)際溫度(δtact_x)時(shí)確定對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線的平均em電流(iavg_x)。隨著實(shí)際溫度(δtact_x)增加，由于較高溫度增加電遷移，所以對(duì)應(yīng)的em電流極限值(iem_limx)降低。因此，使用不同電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線的不同實(shí)際溫度允許對(duì)不同電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線進(jìn)行不同的處理，因而防止需要調(diào)整不可能引起em問(wèn)題的集成芯片的電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線。

如圖3a的示圖300所示，第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線(例如，圖2a的201a)具有第一實(shí)際溫度(tact_1)，其中，該第一實(shí)際溫度等于環(huán)境溫度(te)與第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的真實(shí)溫度的變化的總和(δtreal_1)(即，tact_1＝te+atreal_1)，例如，如果環(huán)境溫度(te)等于110℃和第一網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)溫度的變化(δtreal_1)等于10℃，則第一實(shí)際溫度(tact_1)就等于120℃。在第一實(shí)際溫度(tact_1)時(shí)計(jì)算第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim1)，并且將該平均em電流極限值與第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的平均電流(iavg_1)進(jìn)行比較。由于第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的平均電流(iavg_1)大于第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim1)，所以重新設(shè)計(jì)第一網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線，以減少電遷移(例如，增加第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的寬度以減小電流密度)。

如圖3b的示圖302所示，第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線具有第二實(shí)際溫度(tact_2)，其中，該第二實(shí)際溫度等于環(huán)境溫度(te)與第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的真實(shí)溫度的變化的總和(δtreal_2)(即，tact_2＝te+δtreal_2)。例如，如果環(huán)境溫度(te)等于110℃和第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的真實(shí)溫度的變化(δtreal_2)等于3℃，則第二實(shí)際溫度(tact_2)就等于113℃。在第二實(shí)際溫度(tact_2)時(shí)計(jì)算第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim2)，并且將該平均em電流極限值與第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的平均電流(iavg_2)進(jìn)行比較。由于第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的平均電流(iavg_2)大于第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim2)，所以不重新設(shè)計(jì)第二網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線以減少電遷移(例如，不增加第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的寬度)。相反，第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線可以保持不改變或被重新設(shè)計(jì)以使集成電路設(shè)計(jì)更緊湊。

如圖3c的示圖304所示，第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線(例如，圖2a的201c)具有第三實(shí)際溫度(tact_3)，其中，該第三實(shí)際溫度等于環(huán)境溫度(te)與第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的真實(shí)溫度的變化的總和(δtreal_3)(即，tact_3＝te+δtreal_3)。例如，如果環(huán)境溫度(te)等于110℃和第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的真實(shí)溫度的變化(δtreal_3)等于5℃，則第三實(shí)際溫度(tact_3)就等于115℃。在第三實(shí)際溫度(tact_3)時(shí)計(jì)算第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim3)，并且將該平均em電流極限值與第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的平均電流(iavg_3)進(jìn)行比較。由于第三電網(wǎng)絡(luò)上第三金屬互連線的平均電流(iavg_3)大于第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim3)，所以不重新設(shè)計(jì)第三網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線以減少電遷移。相反，第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線可以保持不改變或被重新設(shè)計(jì)以使集成電路設(shè)計(jì)更緊湊。

圖4示出基于一個(gè)接一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整集成芯片設(shè)計(jì)以考慮3a到3c所示的em容限的違規(guī)的一些實(shí)施例的俯視圖400。由于基于一個(gè)接一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整集成芯片設(shè)計(jì)，所以可以緩解設(shè)計(jì)開(kāi)銷(xiāo)的不必要的增加。

俯視圖400示出了調(diào)整的集成芯片設(shè)計(jì)226′。在調(diào)整的集成芯片設(shè)計(jì)226′中，通過(guò)將第一金屬互連線的寬度從第一寬度w1增加到比第一寬度w1大的調(diào)整的第一寬度w1′調(diào)整與第一電網(wǎng)絡(luò)201a相關(guān)的第一金屬互連線218a′，以考慮em違規(guī)。由于第一網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的平均電流(iavg_1)大于第一電網(wǎng)絡(luò)上的第一金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim1)，所以增加與第一電網(wǎng)絡(luò)201a相關(guān)的第一金屬互連線218a′的寬度。由于增加了第一電網(wǎng)絡(luò)201a上的第一金屬互連線的平均em電流極限值，所以第一金屬互連線218a′寬度的增加就降低了第一電網(wǎng)絡(luò)201a上的em違規(guī)。

在調(diào)整的集成芯片設(shè)計(jì)226′中，通過(guò)將第二金屬互連線218b′的寬度從第二寬度w2減小到比第二寬度w2小的調(diào)整的第二寬度w2′調(diào)整與第二電網(wǎng)絡(luò)201b相關(guān)的第二金屬互連線218b′。由于第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的平均電流(iavg_2)小于第二電網(wǎng)絡(luò)上的第二金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim2)，所以與第二電網(wǎng)絡(luò)201b相關(guān)的第二金屬互連線218b′的寬度可以被減小至調(diào)整的第二寬度w2′而沒(méi)有引起em違規(guī)。在一些可選實(shí)施例中，可以不調(diào)整第二金屬互連線218b′的第二寬度w2。

在調(diào)整的集成芯片設(shè)計(jì)226′中，通過(guò)將第三金屬互連線218c′的寬度從第三寬度w3減小到比第三寬度w3小的調(diào)整的第三寬度w3′調(diào)整與第三電網(wǎng)絡(luò)201c相關(guān)的第三金屬互連線218c′。由于第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的平均電流(iavg_3)小于第三電網(wǎng)絡(luò)上的第三金屬互連線的平均em電流極限值(iem_lim3)，所以與第三電網(wǎng)絡(luò)201c相關(guān)的第三金屬互連線218c′的寬度可以被減小至調(diào)整的第三寬度w3′而不引起em違規(guī)。在一些可選實(shí)施例中，可以不調(diào)整第三金屬互連線218c′的第三寬度w3。

圖5示出了考慮器件自加熱和電阻加熱執(zhí)行電遷移(em)簽核的方法500的更具體的實(shí)施例的流程圖。

雖然將所公開(kāi)的方法(例如，方法100和500)示出和描述為一系列步驟或事件，但是應(yīng)該理解的是，這些操作或事件的所示順序不應(yīng)該解釋為限制意義。例如，除本發(fā)明所示和/或所述的一些操作之外，一些操作可以以不同的順序發(fā)生和/或與其他操作或事件同時(shí)發(fā)生。此外，為實(shí)現(xiàn)本文中描述的一個(gè)或多個(gè)方面或?qū)嵤├?，并非需要所有被示出的操作。此外，可在一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的操作和/或階段中執(zhí)行文中所述的一個(gè)或多個(gè)操作。

在步驟502處，接收具有多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的集成芯片設(shè)計(jì)(即，布局)。

在步驟504處，對(duì)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線，確定真實(shí)溫度的變化(δtreal)。在一些實(shí)施例中，真實(shí)溫度的變化可以包括由于如操作506到510所確定的器件自加熱和焦耳加熱而產(chǎn)生真實(shí)溫度的變化。

在步驟506處，對(duì)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線，確定由于焦耳加熱(δtjoule)而產(chǎn)生的溫度的變化。由于焦耳加熱(δtjoule)(即，電阻加熱)而產(chǎn)生的溫度的變化與選擇的電網(wǎng)絡(luò)上的金屬互連線的rms電流(irms)成正比。例如，5ma的rms電流可以導(dǎo)致由于焦耳加熱而產(chǎn)生的5℃的溫度的變化。在一些實(shí)施例中，由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtjoule)可以取決于工藝和/或技術(shù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的功能件的尺寸。在這樣的實(shí)施例中，可以由設(shè)計(jì)規(guī)則手冊(cè)中的公式來(lái)確定由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtjoule)。在其他實(shí)施例中，可以基于集成芯片設(shè)計(jì)上的模擬運(yùn)行確定由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtjoule)。

在步驟508處，對(duì)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)的金屬互連線，確定由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtchannel)。在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)以下步驟計(jì)算由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtchannel)：確定不同的模擬(例如，spice模擬)產(chǎn)生的器件自加熱溫度；隨后確定器件自加熱對(duì)金屬互連線的影響。

在步驟510處，基于由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtjoule)和由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtchannel)確定金屬互連線的溫度的真實(shí)變化(δtreal)。在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)將由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtjoule)與由于器件自加熱(δtchannel)而產(chǎn)生的溫度的變化相加(即，δtreal＝δtjoule+coefficient*δtchannel)來(lái)確定真實(shí)溫度的變化(δtreal)。在一些實(shí)施例中，第一電網(wǎng)絡(luò)的器件自加熱(δtchannel)會(huì)影響鄰近電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)金屬互連線的實(shí)際溫度，使得通過(guò)將由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtjoule)與由于多個(gè)溝道的器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化相加(即，δtreal＝δtjoule+coefficient_1*δtchannel_1+coefficient_2*δtchannel_2)可以確定真實(shí)溫度的變化(δtreal)。

在步驟512處，對(duì)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)的金屬互連線計(jì)算在實(shí)際溫度(tact)時(shí)的平均電流容限/極限值(iavg_lim)，該實(shí)際溫度等于環(huán)境溫度(te)與真實(shí)溫度的變化(δtreal)的總和。在一些實(shí)施例中，金屬互連線的平均電流容限/極限值(iavg_lim)可以是電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際溫度(tact)和金屬互連線的寬度的函數(shù)(即，iavg_lim＝f(δtact,width))。

在步驟514處，將金屬互連線上的平均電流(iavg)與金屬互連線的平均電流容限/極限值(iavg_lim)進(jìn)行比較。如果平均電流(iavg)大于平均電流容限/極限值，則在金屬互連線上存在em違規(guī)(在步驟516中)并且方法進(jìn)行至調(diào)整金屬互連線的集成芯片設(shè)計(jì)(例如，金屬互連線的寬度)以減少選擇的電網(wǎng)絡(luò)的平均電流(在步驟518處)。

可以對(duì)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個(gè)金屬互連線反復(fù)地執(zhí)行方法500的步驟512到518。例如，可以對(duì)第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第一金屬互連線第一次執(zhí)行步驟512到518、在第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第二金屬互連線第二次執(zhí)行步驟512到518等。另外，可以對(duì)集成芯片設(shè)計(jì)上方的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)反復(fù)地執(zhí)行步驟502到518，以分別確定不同的電網(wǎng)絡(luò)上的em違規(guī)。

圖6a到圖6b示出了確定由于多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的器件自加熱和電阻自加熱而產(chǎn)生的真實(shí)溫度的變化(δtreal)的一些實(shí)施例。

圖6a示出了具有第一電網(wǎng)絡(luò)602a和第二電網(wǎng)絡(luò)602b的集成芯片的截面圖600。第一電網(wǎng)絡(luò)602a包括配置在第一晶體管器件204a上方的第一多個(gè)金屬互連線604a和606a。在第一電網(wǎng)絡(luò)602a中提供通過(guò)第一多個(gè)金屬互連線604a和606a的第一電流inet1。第二電網(wǎng)絡(luò)602b包括配置在第二晶體管器件204b上方的第二多個(gè)金屬互連線604b和606b。在第二電網(wǎng)絡(luò)602b中提供通過(guò)第二多個(gè)金屬互連線604b和606b的第二電流inet2。

圖6b示出了第一曲線圖608和第二曲線圖614的一些示例性實(shí)施例，其中，第一曲線圖示出了作為第一電網(wǎng)絡(luò)602a的時(shí)間(x軸)函數(shù)的電流(y軸)，第二曲線圖614示出了作為第二電網(wǎng)絡(luò)602b的時(shí)間(x軸)函數(shù)的電流(y軸)。

在第一電網(wǎng)絡(luò)602a內(nèi)，由于自加熱而產(chǎn)生的金屬互連線604a或606a的真實(shí)溫度的變化取決于由于金屬互連線的焦耳加熱(δtjoule1)而產(chǎn)生的第一溫度變化和/或由于通過(guò)由下方第一晶體管204a所引發(fā)金屬互連線上的器件自加熱(δtchannel1)而產(chǎn)生的第一溫度變化(例如，由于第一晶體管器件204a的溝道內(nèi)的半導(dǎo)體分子中的電荷載流子的碰撞)。在一些實(shí)施例中，由于焦耳加熱而產(chǎn)生的第一溫度變化(δtjoule1)是電流通過(guò)導(dǎo)體的通道釋放熱量的過(guò)程，所以可以通過(guò)第一電網(wǎng)絡(luò)602a的rms電流計(jì)算由于焦耳加熱而產(chǎn)生的第一溫度變化(δtjoule1)。如第一曲線圖608所示，第一電網(wǎng)絡(luò)602a上的電流610具有在ip的峰值和im的最小值之間變動(dòng)的交變電流(alternatingcurrent)，從而導(dǎo)致rms電流612具有第一值(例如，接近等于ip/√2)。

可以基于由于自加熱而產(chǎn)生的真實(shí)溫度的第一變化(δtreal_1)和金屬互連線604a的第一寬度w1確定金屬互連線604a的第一平均em電流極限值(iavg_lim1)(即，iavg_lim1＝f(te+δtreal_1,w1))。隨后確定金屬互連線604a中的平均電流，并且將該平均電流與第一平均em電流極限值(iavg_lim1)進(jìn)行比較，以確定金屬互連線604a的em違規(guī)。如果存在em違規(guī)，則將金屬互連線604a的寬度從w1增加至更大的寬度。增加金屬互連線604a的寬度會(huì)增加作為寬度的函數(shù)的第一電流容限/極限值(iavg_lim1)，因而消除了em違規(guī)。可以基于由于自加熱而產(chǎn)生的真實(shí)溫度的第一變化(δtreal_1)和金屬互連線606a的第二寬度w2確定金屬互連線606a的第二平均em電流極限值(iavg_lim2)(即，iavg_lim2＝f(te+δtreal_1,w2))。隨后確定金屬互連線606a的平均電流，并且將該平均電流與第二平均em電流極限值(iavg_lim2)進(jìn)行比較以確定金屬互連線606a的em違規(guī)。如果存在em違規(guī)，將金屬互連線606a的寬度從w2增加至更大的寬度。

在一些實(shí)施例中，第二電網(wǎng)絡(luò)(例如，602b)的自加熱(δtchannel)會(huì)影響第一電網(wǎng)絡(luò)(例如，602a)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)金屬互連線的實(shí)際溫度。例如，在圖6a中，如果金屬互連線604a延伸到第二晶體管器件204b上方(但不與第二電網(wǎng)絡(luò)602b連接)，則金屬互連線604a會(huì)受第一晶體管器件204的自加熱影響，也會(huì)受第二晶體管器件204b的自加熱影響。

一旦完成第一電網(wǎng)絡(luò)602a內(nèi)的金屬互連線604a和606a的em檢測(cè)，就可以執(zhí)行第二電網(wǎng)絡(luò)602b內(nèi)的金屬互連線604b和606b的em檢測(cè)。在第二電網(wǎng)絡(luò)602b內(nèi)，由于自加熱而產(chǎn)生的金屬互連線604b或606b的真實(shí)溫度的第二變化(δtreal_2)取決于由于金屬互連線的焦耳加熱(δtjoule2)而產(chǎn)生的溫度的第二變化和/或由于通過(guò)下方第二晶體管器件204b引起的金屬互連線上的器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化(δtchannel2)。在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)第二電網(wǎng)絡(luò)602b的rms電流計(jì)算由于焦耳加熱(δtjoule2)而產(chǎn)生的溫度的第二變化。如第二曲線圖414所示，第二電網(wǎng)絡(luò)602b上的電流616是直流電流，導(dǎo)致rms電流具有等于直流電流值并小于rms電流612的第一值的第二值。第二值使得第二電網(wǎng)絡(luò)602b上的金屬互連線604b和606b比第一電網(wǎng)絡(luò)602b內(nèi)的金屬互連線604b和606b承受更少的自加熱，從而導(dǎo)致更高的em容限/極限值。

可以基于由于自加熱和第三金屬互連線604b的第三寬度w3而產(chǎn)生的真實(shí)溫度的第二變化(δtreal_2)確定第三金屬互連線604b的第三平均em電流極限值(iavg_lim3)(例如，iavg_um3＝j(luò)(te+δtreal_2w3))。隨后確定第三金屬互連線604b中的平均電流并將該平均電路與第三平均em電流極限值(iavg_lm3)進(jìn)行比較以確定第三金屬互連線604b的em違規(guī)。如果存在em違規(guī)，則將第三金屬互連線604b的寬度從w3增加至更大的寬度。可以基于由于自加熱而產(chǎn)生的真實(shí)溫度的第二變化(δtreal_2)和第四金屬互連線606b的第四寬度w4確定第四金屬互連線606b的第四平均em電流極限值(iavg_lim4)(即，iavg_um4＝f(te+δtreal_2w4))。隨后確定第四金屬互連線606b中的平均電流并且將該平均電流與第四平均em電流極限值(iavg_um4)進(jìn)行比較以確定第四金屬互連線606b的em違規(guī)。如果存在em違規(guī)，則將金屬互連線606b的寬度從w4增加至更大的寬度。

在一些實(shí)施例中，第一電網(wǎng)絡(luò)(例如，602a)的自加熱(δtchannel)會(huì)影響第二電網(wǎng)絡(luò)(例如，602b)內(nèi)一個(gè)或多個(gè)金屬互連線的實(shí)際溫度。例如，在圖6a中，如果金屬互連線604b延伸到第一晶體管器件204a上方(但不與第一電網(wǎng)絡(luò)602a連接)，則金屬互連線604b將會(huì)受到第二晶體管器件204b的自加熱影響，也會(huì)被第一晶體管器件204a的自加熱影響。

圖7示出了用于執(zhí)行電遷移簽核的系統(tǒng)700的一些實(shí)施例的方框圖。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)700的一個(gè)或多個(gè)部件會(huì)被包括在eda(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具內(nèi)。

系統(tǒng)700包括第一存儲(chǔ)器元件702，其被配置為存儲(chǔ)集成芯片設(shè)計(jì)704(即，布局)。第一存儲(chǔ)器元件702包括電子存儲(chǔ)器(例如，ram、固態(tài)存儲(chǔ)器等)，其被配置為存儲(chǔ)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。集成芯片設(shè)計(jì)704包括多個(gè)不同設(shè)計(jì)層(例如，金屬互連線層、金屬通孔層等)，其都被配置在多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n內(nèi)。

平均電流容限/極限值確定元件705被配置為確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的電遷移容限/極限值。在一些實(shí)施例中，電遷移容限/極限值確定元件705包括電流測(cè)量元件706，其被配置為測(cè)量多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n的每一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件上的電流(in)并確定集成芯片設(shè)計(jì)704中的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n之一內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的多個(gè)rms電流(irms_x,，其中，x＝1到n)。多個(gè)rms電流(irms_x)的每一個(gè)電流都與集成芯片設(shè)計(jì)702中多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n之一內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件相對(duì)應(yīng)。例如，第一rms電流irms1對(duì)應(yīng)于第一電網(wǎng)絡(luò)704a內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件，第二rms電流irms_2對(duì)應(yīng)于第二電網(wǎng)絡(luò)704b內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件等。在一些實(shí)施例中，電流測(cè)量元件706可以被配置為從設(shè)計(jì)規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)716中接收第一公式(f1)，該第一公式被用來(lái)計(jì)算多個(gè)rms電流(irms_x)。在一些實(shí)施例中，第一公式(f1)取決于技術(shù)節(jié)點(diǎn)和/或集成芯片設(shè)計(jì)704的制造過(guò)程。

真實(shí)溫度計(jì)算元件708的變化被配置為基于多個(gè)rms電流(irms_x)確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的真實(shí)溫度的變化(δtreal_x)。真實(shí)溫度的變化(δtreal_x)通過(guò)求和元件710與環(huán)境溫度(te)相加以確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n的相應(yīng)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的實(shí)際溫度(tact_x)。在一些實(shí)施例中，環(huán)境溫度(te)可以被存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)器元件712內(nèi)。在各種實(shí)施例中，第二存儲(chǔ)器元件712可以是與第一存儲(chǔ)器元件702相同的物理存儲(chǔ)器或與第一存儲(chǔ)器元件702不同的物理存儲(chǔ)器。

將多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的實(shí)際溫度(tact_x)提供給平均電流容限/極限值計(jì)算元件714，該平均電流容限/極限值(iavglimx)計(jì)算元件被配置為在與選擇的電網(wǎng)絡(luò)704a到704n的一個(gè)或多個(gè)部件相對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度(tact_x)時(shí)計(jì)算多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的平均電流容限/或極限值。例如，電流容限/極限值計(jì)算元件714可以在第一實(shí)際溫度(tact_1)時(shí)計(jì)算第一電網(wǎng)絡(luò)704a內(nèi)的第一金屬互連線的第一平均電流容限/極限值(iavg_lim1)、在第二實(shí)際溫度(tact_2)時(shí)計(jì)算第二電網(wǎng)絡(luò)704b的第二金屬互連線的平均電流容限/極限值(iavg_lim2)等。在一些實(shí)施例中，平均電流容限/極限值計(jì)算元件714可以被配置為從設(shè)計(jì)規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)716接收第二公式(f2)以計(jì)算平均電流容限/極限值(iavg_limx)。第二公式(f2)可以取決于技術(shù)節(jié)點(diǎn)和/或集成芯片704的制造過(guò)程。

模擬工具718被配置為確定來(lái)自集成芯片設(shè)計(jì)704的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的平均電流(iavgx)。將平均電流(iavgx)和平均電流容限/極限值(iavg_limx)提供給比較元件720，該比較元件被配置為通過(guò)將平均電流(iavgx)與平均電流容限/極限值(iavg_limx)進(jìn)行比較來(lái)識(shí)別電遷移違規(guī)。例如，如果電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的金屬互連線的平均電流(iavgx)違背了電網(wǎng)絡(luò)的平均電流容限/極限值(iavg_limx)，則識(shí)別電遷移違規(guī)。在一些實(shí)施例中，模擬工具可以包括集成電路專(zhuān)用(spice)模擬器的模擬程序。

設(shè)計(jì)布局工具722被配置為基于比較元件720的輸出調(diào)整對(duì)應(yīng)于多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)704a到704n的其中一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層。如果確定在電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在電遷移違規(guī)，則一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層可以被調(diào)整為增加金屬互連線的寬度。可選地，如果確定平均電流低于平均電流容限/極限值，一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層可以被調(diào)整為減少金屬互連線的寬度。

因此，本發(fā)明涉及通過(guò)在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行單個(gè)em測(cè)試確定不同電網(wǎng)絡(luò)上的em違規(guī)的電遷移(em)簽核方法。通過(guò)將電遷移標(biāo)度(例如，平均電流)與使用不同的溫度確定的不同電網(wǎng)絡(luò)的電遷移容限/極限值進(jìn)行比較來(lái)執(zhí)行單個(gè)em測(cè)試。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種執(zhí)行電遷移簽核的方法。方法包括確定多個(gè)實(shí)際溫度，該多個(gè)實(shí)際溫度分別對(duì)應(yīng)于集成芯片設(shè)計(jì)內(nèi)的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之一中的一個(gè)或多個(gè)部件。方法進(jìn)一步包括確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的電遷移容限，其中，在與選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件相對(duì)應(yīng)的多個(gè)實(shí)際溫度的其中一個(gè)溫度時(shí)確定電遷移容限。方法進(jìn)一步包括將電遷移容限與電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較，以確定在選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在部件的電遷移違規(guī)。

在一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法，進(jìn)一步包括：如果確定存在所述電遷移違規(guī)，則調(diào)整所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層。

在一些實(shí)施例中，所述部件包括金屬互連線，并且所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層包括金屬互連線設(shè)計(jì)層。

在一些實(shí)施例中，所述電遷移標(biāo)度是所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件中的平均電流，并且所述電遷移容限是所述部件的平均電流極限值。

在一些實(shí)施例中，確定所述多個(gè)實(shí)際溫度包括：確定真實(shí)溫度的多個(gè)變化，所述真實(shí)溫度的多個(gè)變化分別與所述多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件相對(duì)應(yīng)；以及將所述真實(shí)溫度的多個(gè)變化之一與環(huán)境溫度相加以確定所述多個(gè)實(shí)際溫度中的一個(gè)溫度，所述環(huán)境溫度對(duì)于所述多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是相同的。

在一些實(shí)施例中，確定所述真實(shí)溫度的多個(gè)變化包括：確定由于來(lái)自所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)上的所述部件內(nèi)的rms(均方根)電流所引起的焦耳加熱而產(chǎn)生溫度的變化；以及將由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化與由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化相加，以確定所述真實(shí)溫度的多個(gè)變化之中的一個(gè)，其中，通過(guò)選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的晶體管器件的溝道區(qū)域中的電荷載流子來(lái)生成由于器件自加熱而產(chǎn)生的所述溫度的變化。

在一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：基于所述多個(gè)實(shí)際溫度中的一個(gè)溫度和所述部件的寬度計(jì)算平均電流極限值。

在一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：在確定所述電遷移違規(guī)之后，基于所述集成芯片設(shè)計(jì)在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成集成芯片。

在一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：在第一實(shí)際溫度時(shí)確定第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第一金屬互連線的第一電遷移容限；以及將所述第一電遷移容限與計(jì)算用于所述第一金屬互連線的第一電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較。

在一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：在第二實(shí)際溫度時(shí)確定所述第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第二金屬互連線的第二電遷移容限；以及將所述第二電遷移容限與計(jì)算用于所述第二金屬互連線的第二電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較。

在一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：在第三實(shí)際溫度時(shí)確定第二電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第三金屬互連線的第三電遷移容限；以及將所述第三電遷移容限與計(jì)算用于所述第三金屬互連線的第三電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較。

在另一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種執(zhí)行電遷移簽核的方法。方法包括確定對(duì)應(yīng)于集成芯片設(shè)計(jì)的第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第一金屬互連線的第一實(shí)際溫度；以及確定對(duì)應(yīng)于集成芯片設(shè)計(jì)的第二電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第二金屬互連線的第二溫度。方法進(jìn)一步包括使用第一溫度確定第一金屬互連線的第一平均電流極限值，以及使用第二溫度確定第二金屬互連線的第二平均電流極限值。方法進(jìn)一步包括將第一金屬互連線上的第一平均電流與第一平均電流極限值進(jìn)行比較，以確定第一金屬互連線內(nèi)的電遷移違規(guī)，以及將第二金屬互連線上的第二平均電流與第二平均電流極限值進(jìn)行比較，以確定第二金屬互連線內(nèi)的電遷移違規(guī)。

在另一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：如果確定在所述第一金屬互連線內(nèi)存在所述電遷移違規(guī)，則調(diào)整所述第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層。

在另一些實(shí)施例中，確定所述第一實(shí)際溫度包括：確定對(duì)應(yīng)于所述第一金屬互連線的真實(shí)溫度的第一變化；以及將所述真實(shí)溫度的第一變化與環(huán)境溫度相加以確定所述第一實(shí)際溫度，所述環(huán)境溫度對(duì)于所述第一電網(wǎng)絡(luò)和第二電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是相同的。

在另一些實(shí)施例中，確定所述真實(shí)溫度的第一變化包括：確定由于來(lái)自所述第一金屬互連線內(nèi)的rms(均方根)電流所引起的焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化；以及將由于焦耳加熱而產(chǎn)生的溫度的變化與由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化相加，以確定所述真實(shí)溫度的第一變化，其中，通過(guò)所述第一電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的晶體管器件的溝道區(qū)域中的電荷載流子來(lái)生成由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化。

在另一些實(shí)施例中，通過(guò)所述第二電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的第二晶體管器件的溝道區(qū)域中的電荷載流子進(jìn)一步生成由于器件自加熱而產(chǎn)生的溫度的變化。

在另一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的方法進(jìn)一步包括：基于所述第一實(shí)際溫度和所述第一金屬互連線的寬度計(jì)算所述第一平均電流極限值。

在又一些實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及一種執(zhí)行電遷移簽核的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器元件，其被配置為存儲(chǔ)包括多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的集成芯片設(shè)計(jì)。系統(tǒng)進(jìn)一步包括被配置為確定多個(gè)實(shí)際溫度的電遷移容限確定元件，多個(gè)實(shí)際溫度分別對(duì)應(yīng)于集成芯片設(shè)計(jì)的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之一內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)部件；以及確定多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的電遷移容限，其中，在對(duì)應(yīng)于選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的多個(gè)實(shí)際溫度的其中一個(gè)溫度時(shí)確定電遷移容限。系統(tǒng)進(jìn)一步包括比較元件，其被配置為將電遷移容限與電遷移標(biāo)度進(jìn)行比較以確定選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件是否存在電遷移違規(guī)。

在又一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：電流測(cè)量元件，被配置為測(cè)量所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的電流；真實(shí)溫度變化計(jì)算元件，被配置為確定所述部件的真實(shí)溫度的變化；以及求和元件，被配置為將所述真實(shí)溫度的變化之一與環(huán)境溫度相加以確定所述部件的實(shí)際溫度，其中，所述環(huán)境溫度對(duì)于所述多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是相同的。

在又一些實(shí)施例中，執(zhí)行電遷移簽核的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：設(shè)計(jì)布局工具，被配置為如果確定存在所述電遷移違規(guī)，則修改所述選擇的電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)層。

上述內(nèi)容概述了多個(gè)實(shí)施例的特征，從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本公開(kāi)的各方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，他們可以輕松地將本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本文所介紹實(shí)施例的相同目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)的其他工藝或結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，這種等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)其進(jìn)行各種更改、替換和變更。