[发明专利]多层集成电路空间电磁辐射的确定方法及装置

说明书

本发明提供了多层集成电路空间电磁辐射的确定方法及装置，其中，所述电磁辐射的确定方法包括：基于并矢格林函数表达的点电流源在任意位置产生的场，得到点电流源在场点产生的电场表达式；将所述点电流源在场点的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，将复杂形状的集成电路版图分割成简单形状的多边形，基于场的线性叠加原理计算集成电路金属板上的电流在相同位置产生的场；计算复杂形状的多层集成电路版图上的电流在空间不同位置产生的场，基于场的线性叠加原理确定多层集成电路对空间的电磁辐射。本发明基于并矢格林函数和场的线性叠加原理，通过半解析方法快速确定多层复杂结构的集成电路对空间产生的电磁辐射。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及多层集成电路空间电磁辐射的确定方法及装置。

背景技术

集成电路工作时其多层版图上由于高速信号的传输，会形成高频交变电磁场，这些高频交变电磁场即形成高频辐射源，使其对其他信号层或其他集成电路、芯片形成串扰和电磁辐射，影响其他信号层或其他集成电路、芯片的正常工作，因此有必要针对多层集成电路的空间电磁辐射进行准确的分析，然后基于分析结果提出整改方案。

采用传统方法计算集成电路的空间电磁辐射时，通常将集成电路连同待研究的空间确定为计算区域，然后对整个计算区域进行网格剖分，并计算整个计算区域的电磁场分布，进而计算出集成电路对空间的电磁辐射。然而，集成电路过孔、走线等特征尺寸为纳米级，整个集成电路的尺寸为厘米级，待研究的集成电路辐射空间则为分米级、米级，对这样的多尺度空间进行统一的网格剖分再分析其空间电磁辐射，会产生数亿的网格和未知量，导致计算的硬件（内存）成本和CPU时间成本都过大的问题。为此，可采用有限元法和矩量法相结合的方法计算集成电路对空间的电磁辐射。在产生电磁辐射的源的集成电路区域，采用有限元法；在集成电路之外的空间大范围区域，采用矩量法；有限元法和矩量法在集成电路与外部空间的界面相耦合。由于矩量法只针对界面进行积分，因此就会减少大量的网格单元和未知量，但由于集成电路的尺度范围为纳米级到厘米级，直接对集成电路整体用有限元法求解本身会产生巨大的稀疏矩阵，且由于有限元法和矩量法进行耦合，使得形成的耦合矩阵在界面处为稠密矩阵，大大增加了整个稀疏矩阵的非零元数量和稀疏矩阵求解复杂度，使得计算时间仍然很长。

本发明提出一种多层集成电路空间电磁辐射的确定方法及装置。基于格林函数计算点电流源在空间任意位置产生的场，基于源产生的场的线性叠加性质，利用高斯积分方法计算面电流源在相同位置产生的场，进而计算集成电路多层复杂形状的金属板上的电流在空间不同位置产生的场，最终基于场的线性叠加原理确定多层集成电路对空间的电磁辐射。

发明内容

（一）发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种多层集成电路空间电磁辐射的确定方法及装置，基于并矢格林函数计算点电流源在空间任意位置产生的场，基于源产生的场的线性叠加性质，利用二维高斯积分的方法计算面电流源在相同位置产生的场，进而计算复杂形状的多层集成电路版图上的电流在空间不同位置产生的场，最终基于场的线性叠加原理确定多层集成电路对空间的电磁辐射。

（二）技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了多层集成电路空间电磁辐射的确定方法，包括以下步骤：

步骤1，基于并矢格林函数表达的点电流源在任意位置产生的场，得到所述点电流源在场点产生的电场表达式；

步骤2，将所述点电流源在场点产生的电场表达式作为二维高斯积分的被积函数，基于场的线性叠加原理计算简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场；

步骤3，将复杂形状的集成电路版图分割成简单形状的多边形，计算每个所述简单形状多边形的面电流源在相同位置产生的场，基于所述场的线性叠加原理计算所述复杂形状的集成电路版图上的电流在相同位置产生的场；