[发明专利]评估热敏结构的方法

说明书

一种评估热敏结构的方法。揭露了一种电迁移(EM：electromigration)验证方法，该电迁移验证方法分析集成电路设计布局以识别热敏结构、自我加热效应、发热结构和散热结构。该EM验证方法包括通过以下方式来对热敏结构的评估温度进行调节：计算温度敏感结构内的自我加热效应，以及作为与位于限定的热耦合范围内的周围发热结构和/或散热元件的热耦合的函数的额外加热和/或冷却。

技术领域

本揭示内容是关于一种评估方法，特别是关于一种热敏结构的评估方法。

背景技术

穿过导电线路的电流引起电迁移(EM：electromigration)，亦即由穿过导电线路的电子与构成导电线路的金属原子之间的动量转移引起的金属原子的移动。随着时间的推移，EM导致在线中形成凸起(过量金属的积聚)和/或空隙(初始金属的耗尽)，此继而趋于导致短路(凸起)或开路(空隙)。

通过考虑许多操作因素来估计由EM引起的导电线路的平均故障寿命(MTTF)，该等操作因素包括例如导电线路的大小、导电线路的组成、导电线路的微结构、导电线路承载的电流密度、电流施加到导电线路的工作周期，以及导电线路的操作温度。应用于特定集成电路设计的EM评估、分析和验证方法试图考虑该等操作因素中的至少一些操作因素，以便提供关于使用集成电路设计制造的半导体元件的寿命的合理和谨慎的估计，以避免半导体元件过早故障。

发明内容

揭示内容的实施方式是关于一种评估热敏结构的方法，其包含下列的操作：在集成电路设计布局中识别热敏结构，热敏结构具有标称温度T_nom；识别热敏结构的热耦合范围内的第一发热结构；计算第一发热结构的操作温度T_oph1；计算由与处于操作温度T_oph1的第一发热结构热耦合而诱导的热敏结构的温度升高ΔT_h1；以及在评估温度T_E＝T_nom+ΔT_h1下对热敏结构进行评估。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本揭露的各方面。应注意，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述的清楚性，可以任意地增大或缩小各种特征的尺寸。

图1是金属线内的电迁移(EM：electromigration)过程的示意图；

图2是一些实施例中的部件之间的热耦合的示意图；

图3是根据一些实施例的可用于EM验证方法的操作的EM工具的示意图；

图4是根据一些实施例的主动主动区域(AR：active region)(在一些实施例中，主动主动区是氧化定义(OD：oxide definition)区域，在该氧化定义区域中形成了晶体管和其他功能性半导体元件)的平面图；

图5A和图5B是在一些实施例中对部件之间的热耦合的评估的剖视图；

图6A是根据一些实施例的用于进行自我加热感知EM评估的方法的流程图；

图6B是根据一些实施例的用于进行散热感知EM评估的方法的流程图；

图7A是根据一些实施例的对目标与发热部件之间的热耦合的评估的平面图；

图7B是根据一些实施例的对目标与散热部件之间的热耦合的评估的平面图；

图8是根据一些实施例的对前端(FE：front end)部件与后端(BE：back end)部件之间的热耦合的评估的剖视图；

图9A至图9D是根据一些实施例的EM评估结果的透视图；

图10是根据一些实施例的包括散热感知EM评估的平面图的表格；