確定關于行進粒子的設計結構的停止功率的方法

專利名稱：確定關于行進粒子的設計結構的停止功率的方法
技術領域：
本發明一般涉及關于行進粒子的設計結構的停止功率，特別涉及對關于 行進粒子的設計結構的停止功率的確定。
背景技術：
一般的半導體芯片包括后端線路(BEOL)層于前端線路(FEOL)層的頂部， 其中半導體器件存在于BEOL層的底表面(即FEOL層的頂表面)。假設碰撞芯 片頂表面的行進粒子通過BEOL層而碰撞芯片的半導體器件。行進粒子撞擊在 BEOL層底部的半導體器件時的能量確定半導體器件對軟故障的敏感度。因此， 需要用以確定關于行進粒子的BEOL層的停止功率的方法。

發明內容
本發明提供確定關于行進粒子的集成電路的設計結構的停止功率的方 法，此方法包括提供設計結構的設計信息，其包括具有N個互連層的集成 電路的后端線路層，其中N為大于1的整數將N個互連層的每一互連層劃 分為多個像素，使得后端線路層的多個像素形成三維的像素陣列確定行進 粒子在N個互連層的第一互連層中的第一路徑；識別在行進粒子的第一路徑 上的第一互連層的多個像素的M個路徑像素，其中M為正整數；確定由于行 進粒子完全地通過M個路徑像素的第一像素而由行進粒子所損耗的第一損耗 能量；比較第一損耗能量及第一開始能量，第一開始能量為行進粒子進入M 個路徑像素的第一像素時的行進粒子的能量；以及如果作為所述比較第一損 耗能量的步驟的結果，第一損耗能量大于第一開始能量，則確定行進粒子由 M個路徑像素的第一像素所吸收。
'本發明提供了確定關于行進粒子的BEOL層的停止功率的方法。


圖1顯示才艮據本發明實施例而說明用以確定在芯片中的半導體器件對軟故障的敏感度的方法的流程圖2顯示根據本發明實施例的芯片的透視圖3顯示根據本發明實施例而示出了含有5xl(T個鋰ai)離子的第一離 子粒子束在使用銅金屬化而通過BEOL層后的離開能量分布的曲線圖4顯示才艮據本發明實施例而示出了含有5xl(T個鋰(li)離子的第二離 子粒子束在使用鴒金屬化而通過BEOL層后的離開能量分布的曲線圖5顯示根據本發明實施例而示出了含有5xl(T個鋰ai)離子的第三離 子粒子束在使用銅金屬化而通過BEOL層后的離開能量分布的曲線圖；以及
圖6顯示根據本發明實施例用以確定關于以給定能量在BEOL層的頂表面 上碰撞的高能粒子的BEOL層的停止功率的計算機系統。
具體實施例方式
圖l顯示根據本發明實施例而說明用以確定在芯片200 (見圖2)中的半導 體器件(未示出)對軟故障的敏感度的方法100的流程圖。更具體地，方法100 通過確定后端線路(BEOL)層220 (未顯示于圖1中但可見于圖2中)的停止功 率而確定半導體器件對軟故障的敏感度，其為BEOL層阻止高能粒子(未 圖示)通過其中的能力。在一實施例中，BEOL層220包含導電及介電材料。 應注意，軟故障為高能粒子通過半導體器件而導致產生電荷所造成的故障。 此電荷可能造成半導體器件改變至錯誤的、非預期的狀態(即，軟故障)。造 成軟故障的粒子可為宇宙纟敖粒、或核衰變的副產品，其在半導體器件制造所 使用的特定材料中會自然地發生。
在一實施例中，方法IOO開始于在其中獲得芯片200的設計布局信息的 步驟110。設計布局信息包含于設計文件中。設計文件包含芯片200的前端 線路(FEOL)層210(圖2)及BEOL層220 (圖2)的信息。更具體地，參考圖2, 在一實施例中，FEOL層210包含芯片200的半導體器件，如晶體管、電阻器、 電容器等(未圖示)。BEOL層220 (0包含互連層222、 224、 "6和"8于FEOL 層210頂部，(ii)包含金屬線及通路(via)(未圖示)，并且(iii)連接FEOL 層210的半導體器件至芯片200外部。在一實施例中，針對四個互連層222、 224、 226及228有四個i殳計文件，其中，所述四個設計文件中的每一個包含 關于在所對應互連層中的金屬及介電區域的位置的信息。使用軟件工具(如 Cadence)而產生i殳計文件。接下來，在步驟UO中，在一實施例中，BEOL層220的每一互連層被劃 分為像素。更具體地，參考圖2，互連層228被劃分為像素228，。像素228， 的底表面在互連層228的底表面。像素228，的頂表面在互連層228的頂表面。 像素228，的高度與互連層228的高度相同。在一實施例中，在互連層228中 的每一像素2W的尺寸相同。互連層222、 224及226被以與將互連層228劃 分為像素228，的方式類似的方式劃分為像素。說明性地，互連層222、 224、 226及228的像素被排列為如圖2所示。
^接下來，參考圖1,在步驟130中，在一實施例中，計算BEOL層220的 每一像素的金屬比率。更具體地，像素的金屬比率代表在像素內金屬體積中 的比率。使用對應互連層228的設計文件中的信息而計算每一像素228，的金 屬比率。類似地，使用對應互連層226的設計文件中的信息而計算互連層226 的每一像素的金屬比率。以類似的方式計算互連層2"及224的每一像素的 金屬比率。在一實施例中，通過使用傳統設計規則校驗算法的軟件程序(例如 可使用被稱作Niagara的軟件程序)而計算每一像素的金屬比率。
在一實施例中，雖然BEOL層220包含擴散勢壘材料(未圖示)及覆蓋材料 (未圖示)，但為了簡化起見，忽略這些材料的相對比率。結果，每一像素的 介電比率等于1減去像素的金屬比率。舉例來說，像素"8，的介電比率等于 1減去像素228，的金屬比率。在一實施例中，有關在互連層中的像素 的金屬比率的信息被輸出至比率文件中。該比率文件還包含像素228，的位置 信息。類似地，有關在互連層222、 224及226中像素的金屬比率的信息被輸 出至三個比率文件中。結果，在BE0L層220中的像素的金屬比率信息被輸出 至四個比率文件中，其各自含有所對應互連層的像素的金屬比率信息。總之， 在執行步驟130之后，互連層的每一像素的位置及金屬比率被存儲于所對應 的比率文件中。
接下來，在步驟140中，在一實拖例中，創建數據庫。更具體地，通過 合并四個比率文件及產生四個3-D矩陣文件的4支術文件而創建該數據庫。該 技術文件包含關于以下內容的信息(i)互連層222、 224、 226及228的高 度(厚度)、(ii)在每一互連層內的特定金屬材料(如銅、鎢、鋁)、及(iii) 特定介電材料(如二氧化硅、高k介電材料)。結果，在執行步驟140之后， 每一像素在互連層中的位置、金屬比率、高度、特定金屬材料、及特定介電 材料被存儲于對應的3-D矩陣文件中。在一實施例中，可通過軟件工具執行四個比率文件及產生四個3-D矩陣文件的技術文件的合并。
接下來，在步驟150中，在一實施例中，數據庫被轉換為MCHIDQ (Monte Carlo重離子電荷沉積)仿真器(未圖示)所能理解的格式。在一實施例中，可 由幾何轉換器(未圖示)執行該轉換。更具體地，幾何轉換器由接口代碼所組 成，其存取并處理來自四個3-D矩陣文件的輸入數據，并將該輸入數據轉換 為MCHIDQ仿真器所能理解的格式。
接下來，在步驟160中，在一實施例中，使用MCHIDQ仿真器來進行仿真。 MCHIDQ仿真器由基于Monte Carlo粒子傳輸算法的仿真代碼所組成。在一實 施例中，在步驟160中，MCHIDQ仿真器接收有關在BEOL層220上碰撞的高 能粒子的信息作為輸入。于是，MCHIDQ仿真器確定高能粒子是否完全地通過 BEOL層220、以及高能粒子在離開BEOL層220時高能粒子的能量。離開BEOL 層22 0后的高能粒子可被稱作離開高能粒子，而在高能粒子離開BEOL層22 0 后高能粒子的能量可稱作高能粒子的離開能量。更具體地，在一實施例中， MCHIDQ仿真器接收這類有關高能粒子的信息作為動能、碰撞位置、碰撞角度、 高能粒子的重量、高能粒子的電荷等。高能粒子可為宇宙射線粒子，如中子、 質子、介子(如，n介子)、輕子(如電子、正電子、p介子、或.t介子)、x射 線、或其可為周期表中任何離子化的元素。
在上述實施例中，MCHIDQ仿真器接收有關在BEOL層上碰撞的高能 粒子的信息作為輸入。在另一實施例中，MCHIDQ仿真器產生在BEOL層220 上碰撞的高能粒子。更具體地，MCHIDQ仿真器產生所有有關高能粒子的信息， 如動能、碰撞位置、碰撞角度、高能粒子的重量、高能粒子的電荷等等。
在一實施例中，根據高能粒子的信息，MCHIDQ仿真器可確定高能粒子在 互連層228中的路徑。接下來，MCHIDQ仿真器識別在高能粒子的路徑上的互 連層228中的像素。假設在高能粒子路徑上有互連層"8中的n個像素(n為 正整數)。進一步假設在互連層228的頂表面的高能粒子的能量為開始能量 E0。于是，MCHIDQ仿真器可確定由于高能粒子完全地通過在高能粒子路徑上 的互連層228中的n個像素中的第一像素而由高能粒子所損耗的損耗能量El 。 于是，根據所確定的損耗能量El， MCHIDQ仿真器確定是否(i)高能粒子由所 述n個像素中的第一像素所吸收(即，沒有通過BEOL層220)、或(ii)高能粒 子完全地通過所述n個像素中的第 一像素。 假設高能粒子完全地通過所述n個像素中的第一像素。根據開始能量E0及損耗能量E1， MCHIDQ仿真器確定高能粒子在第一像素的離開點處的能量。 應注意，高能粒子在第一像素的離開點處的能量為高能粒子進入n個像素中 的第二像素的開始能量。類似地，MCHIDQ仿真器可確定是否(i)高能粒子由n 個像素中的第二像素所吸收(即，沒有通過BE0L層220)、或(ii)高能粒子完 全地通過n個像素中的第二像素。在高能粒子完全地通過n個像素中的第二 像素的情況下，MCHIDQ可確定損耗能量E2，且MCHIDQ可由此而計算出高能 粒子在n個像素中的第二像素的離開點處的能量，等等。結果，MCHIDQ仿真 器可確定(i)高能粒子是否完全地通過互連層228、以及(i i)在高能粒子完全 地通過互連層228的情況下其在互連層228的離開點處的能量。應注意，如 果高能粒子完全地通過互連層228，則高能粒子在互連層228的離開點處的 能量為高能粒子進入互連層226的開始能量。于是，MCHIDQ仿真器以與該 MCHIDQ仿真器針對互連層228計算的方式類似的方式而針對互連層226進行 計算，并繼續對互連層224及222進行計算。
應注意，在離開互連層222 (即離開BEOL層220)之后，高能粒子碰撞在 FEOL層210頂部的半導體器件上。在一實施例中，使用由MCHIDQ仿真器所 確定的高能粒子在BEOL層220的離開點處的離開能量，可能確定位于FEOL 層210的頂部(即，在BEOL層220的底部)的半導體器件對由高能粒子所造成 的軟故障的敏感度。
在一實施例中，MCHIDQ仿真器可運行N次，以模擬具有相同動能、碰撞 位置、碰撞角度及高能粒子重量的N個相同高能粒子束(N為正整數)。針對N 個高能粒子中的每一個高能粒子，MCHIDQ仿真器確定(i)高能粒子是否完全 地通過BEOL層220,以及(ii)在高能粒子完全地通過BEOL層的情況下 其在BEOL層220的離開點處的能量。應注意，由MCHIDQ仿真器所確定的N 個高能粒子由于完全地通過BEOL層220而損耗的能量并不必然相同。
總之，方法100通過確定BEOL層220的停止功率而確定在芯片200中的 半導體器件對軟故障的敏感度。更具體地，方法100創建包含BEOL層220中 的每一像素的信息的數據庫。結果，給定高能粒子的信息(如動能、碰撞位置、 碰撞角度、高能粒子的重量、高能粒子的電荷等等)，方法100計算高能粒子 在BEOL層220的離開點處(半導體器件所位于之處)的離開能量。因此，可確 定芯片200中的半導體器件對由高能粒子所造成的軟故障的敏感度。
圖3到5為曲線圖300、 400、及500,其針對三個不同的離子粒子束來說明方法IOO應用至圖2的結構200的結果。
圖3顯示了曲線圖300，其根據本發明實施例而示出了含有5xl()4個鋰CLi) 離子的第一離子粒子束在使用銅線而通過BEOL層220后的離開能量分布。更 具體地，這些5xl(^個鋰離子在以垂直BEOL層220頂表面的方向撞擊BEOL 層220頂表面上的特定位置(未圖示)時具有3 MeV能量。在仿真之后，離開 高能粒子被劃分為具有相同離開能量范圍的群組。
舉例來說，如圖3中所示，離開能量在2.55 MeV到2. 56 MeV范圍內的 鋰離子粒子有4. 5xl(T個。不存在離開能量在2. OMeV到2. 1 MeV范圍內的鋰 離子粒子。作為方法100的仿真結果，不存在具有離開能量在2. 0 MeV以下 或在2. 6 MeV以上的范圍內的鋰離子粒子，因此，為了簡化起見，從曲線圖 300省略了這些離開能量范圍。應注意，通過將在所有離開能量范圍中的所 有鋰離子粒子數量相加，可確定完全地通過BEOL層220的鋰離子粒子總數。
圖4顯示了曲線圖400,其才艮據本發明實施例而示出了含有5xl(T個鋰fLi) 離子的第二離子粒子束在使用鴒金屬化而通過BEOL層220后的離開能量分 布。更具體地，這些5xl(T個鋰離子在以垂直BE0L層2"頂表面的方向撞擊 BEOL層220頂表面上的特定位置(未圖示)時具有3 MeV能量。在仿真之后，
離開高能粒子被劃分為具有相同離開能量范圍的群組。
舉例來說，如圖4中所示，離開能量在2. 55 MeV到2. 56 MeV范圍內的 鋰離子粒子有4. 5xl()4個。離開能量在2. (^MeV到2. 03MeV范圍內的鋰離子 粒子有0. lxl(T個。作為方法100的仿真結果，不存在具有離開能量在2. OMeV 以下或在2. 6 MeV以上的范圍內的鋰離子粒子，因此，為了簡化起見，從曲 線圖400省略了這些離開能量范圍。應注意，通過將在所有離開能量范圍中 的所有鋰離子粒子數量相加，可確定完全地通過BEOL層220的鋰離子粒子總數。
如圖4中所示，相較于圖3的情況，鋰離子粒子的離開能量分布包含較 多具有較低能量的鋰離子粒子。舉例來說，圖4顯示離開能量在2. 02MeV到 2. 03MeV范圍內的鋰離子粒子有0. lxl()4個。結果，離開能量在0到2. 1 MeV 范圍內的鋰離子粒子有0. lxl()4個，然而，在圖3的情況中不存在具有在相同 范圍(即從0到2. 1 MeV)內的離開能量的鋰離子粒子。結果，圖3及圖4顯 示在圖4情況中的BEOL層220 (使用鎢線)具有比在圖3情況中的BEOL層 220 (使用銅線)更高的停止功率。這是因為，鎢具有比銅高的停止功率。圖5顯示了曲線圖500,其根據本發明實施例而示出了含有5xl04個鋰(7Li) 離子的第三離子粒子束在使用銅線而通過BEOL層220后的離開能量分布。更 具體地，這些5xl(T個鋰離子在以對BEOL層220頂表面呈60。的方向撞擊BEOL 層220頂表面上的特定位置(未圖示)時具有3 MeV能量。結果，在通過BEOL 層220時，第三束離子粒子的路徑比第一束離子粒子的路徑長。在仿真之后， 離開高能粒子被劃分為具有相同離開能量范圍的群組。
舉例來說，如圖5中所示，離開能量在2. 07 MeV到2. 08 MeV范圍內的 鋰離子粒子有0. lxl04個。離開能量在2. 08 MeV到2. 09 MeV范圍內的鋰離子 粒子有0. 05xl(r個。作為方法100的仿真結果，不存在具有離開能量在2. 0 MeV 以下或在2. 6 MeV以上的范圍內的鋰離子粒子，因此，為了筒化起見，從曲 線圖500省略了這些離開能量范圍。應注意，通過將在所有離開能量范圍中 的所有鋰離子粒子數量相加，可確定完全地通過BEOL層220的鋰離子粒子的 總數。
如圖5中所示，相較于圖3的曲線圖300，在離子粒子完全地通過BEOL 層220后，存在至離子粒子的較4氐能量區域的顯著的偏移。更具體地，相較 于圖3的情況，鋰離子粒子的離開能量分布包含較多具有較低能量的離子。 舉例來說，圖5顯示離開能量在2. 07 MeV到2. 08 MeV范圍內的鋰離子粒子 有0. lxl(T個。離開能量在2.08 MeV到2.09 MeV范圍內的鋰離子粒子有 0. 05xl04個。結果，離開能量在0到2. 1 MeV范圍內的鋰離子粒子有0. 15x104 個，然而在圖3的情況中，不存在具有相同的范圍中(即0到2.1 MeV)的離 開能量的鋰離子粒子。結果，相較于第三束的碰撞，半導體器件在第一束的 碰撞下更容易有軟故障。這是因為，在通過BEOL層"0時，第三束離子粒子 的路徑比第一束離子粒子的路徑長。
在上述實施例中，BEOL層220包含四個互連層"2、 "4、 226及"8。 一般來說，BEOL層220可包含任何數量的互連層。
在上述實施例中，應用方法100以確定BEOL層"0的停止功率。 一般來 說，方法IOO可用以確定任何感興趣的區域的停止功率，如FEOL層210或整 個晶片的BEOL層等。
術語"停止功率，，在數量上定義為由于行進粒子完全地通過BEOL層220 而損耗的能量。因此，BEOL層220的停止功率為以下的函數(i)行進粒子 的入射角度、初始能量、質量等、以及(ii)BEOL材料的特性。固6根據本發明實施例而顯示計算機系統600,其用以確定關于以給定 能量在BEOL層2M頂表面上碰撞的高能粒子的BEOL層"0(圖2)的停止功率。 計算機系統600包含處理器610、耦接至處理器610的輸入裝置620、耦接至 處理器610的輸出裝置630、及每個耦接至處理器610的存儲器裝置640及 650。輸入裝置620可以是鍵盤、鼠標等等。輸出裝置630可以是打印機、繪 圖機、計算機屏幕、磁帶、移動硬盤、軟盤等。存儲器裝置640及650可以 是硬盤、軟盤、磁帶、光學存儲裝置(如光盤(CD)、數字視頻盤(DVD))、動態 隨機存取存儲器(DRAM)、只讀存儲器(ROM)等。存儲器裝置650包含計算機代 碼670。計算;f幾代碼670包含算法，用以確定關于以給定能量在BEOL層220 頂表面上碰撞的高能粒子的BEOL層220的停止功率。處理器610執行計算機 代碼670。存儲器裝置64G包含輸入數據660。輸入數據660包含計算機代碼 670所需的輸入。輸出裝置630顯示來自計算機代碼670的輸出。存儲器裝 置640及650中的一個或兩者(或末顯示于圖6中的一個或更多個附加的存儲 器裝置)可用作計算機可用介質(或計算機可讀介質、或程序存儲裝置)，其具 有計算機可讀取程序代碼包含于其中及/或具有其它數據存儲于其中，其中， 計算機可讀取程序代碼包含計算機代碼670。 一般來說，計算機系統600的 計算機程序產品(或是制品)可包含該計算機可用介質(或該程序存儲裝置)。
雖然圖6顯示計算機系統600為硬件及軟件的特定配置，但本領域的技 術人員所知的硬件及軟件的任何配置亦可針對前述目的而與圖6的特定計算 機系統600結合使用。舉例來說，存儲器裝置640及6"可為單個存儲器裝 置的部分，而非分別的(separate)存儲器裝置。
在前述的實施例中，參考圖2， BEOL層MO的每一互連層被劃分為像素， 其高度與相關互連層的高度(厚度)相同。在另一實施例中，BEOL層220的每 一互連層可垂直地劃分為多個子層(未圖示)，使得這些子層在彼此的頂部。 于是，將這些子層的每一個劃分為高度與所相關子層的高度(厚度)相同的像 素。
在前述的實施例中，參考圖2, BEOL層"0的所有像素具有相同的橫向 尺寸。或者，不同互連層的像素可具有不同的橫向尺寸。
在前述的實施例中，參考圖2,相同互連層的像素具有相同的橫向尺寸。 或者，在相同互連層的不同區域中的像素可具有不同的橫向尺寸。
應注意，本發明可應用在相當多種類的粒子上。這些粒子可包含帶電粒子，如質子、重離子、介子(包含7T介子及重介子)、輕子(如電子、正電子、 正^l介子及負p介子、正T粒子及負T粒子)。這些粒子也可包含電中性的粒 子，如中子及光子。
本發明不僅可應用在初級行進粒子(即，從外部進入BEOL層220的粒子)， 也可應用在次級行進粒子上(即由BEOL層220中初級粒子與核子之間的碰撞 所產生的粒子)。產生次級行進粒子的這類碰撞可包含核子反應，其含有彈性 過程、非彈性散射、及分裂反應。如果初級行進粒子為電中性，則所產生的 次級行進粒子可由彈性或非彈性核子過程產生。如果次級行進粒子載有電荷， 則其將使BEOL層220離子化。
假設初級行進粒子進入BEOL層220。有許多可能性可能發生。初級行進 粒子可能(i)通過在其路徑上的第一像素、(ii)在第一像素中被吸收、或(iii) 遭遇與第一像素的核子的碰撞，而導致一個或多個次級行進粒子的產生。如 果初級行進粒子為光子，則其可能(i)透過光電效應與第 一像素的原子交互作 用，而導致光電子e—的射出、(ii)透過Compton散射而散射出電子，并產生 康普頓電子e— (iii)經歷對產生過程，而產生電子e-及正電子e+。
在一實施例中，如果確定初級行進粒子與核子碰撞，則確定此碰撞是否 產生次級行進粒子。如果確定此碰撞產生次級行進粒子，則針對每一產生的 次級行進粒子，使用外部程序(如NUSPA)確定次級行進粒子的起始能量及軌 跡(即行進路徑)。于是，根據所確定的次級行進粒子的能量及軌跡，本發明 可用以確定次級行進粒子在通過BEOL層220的像素及層時所損耗的損耗能 量。
這些次級行進粒子的損耗能量的確定類似于初級行進粒子的損耗能量的 確定(如前詳述)。更具體地，對每一個次級行進粒子來說，確定了 BEOL層 220的第一互連層228中的次級粒子的路徑。當然，第一像素位于此次級粒 子的路徑上。于是，識別位于此次級粒子的路徑上的路徑像素。于是，確定 由于此次級行進粒子從第一像素內部的產生位置/碰撞位置行進至第 一像素 的離開點而損耗的第一損耗能量，并接著將其與次級行進粒子的初始能量比 較。如果損耗能量大于初始能量，則確定次級行進粒子由第一像素所吸收。 然而，如果損耗能量小于初始能量，則確定次級行進粒子離開第一像素，并 進入在其先前所確定的路徑上的第二像素。隨后，以與進行對初級行進粒子 的計算的方式類似的方式繼續計算。雖然這里為了說明目的而描述了本發明的特定實施例，但對本領域的技 術人員而言，許多修改及變化都是顯而易見的。因此，所附的權利要求書意 在包含所有這類的修改及變化，其落入本發明的真實精神及范疇內。
權利要求
1.一種確定關于行進粒子的集成電路設計結構的停止功率的方法，該方法包括提供該設計結構的設計信息，其包括具有N個互連層的該集成電路的后端線路層，其中N為大于1的整數；將該N個互連層中的每一互連層劃分為多個像素，使得該后端線路層的該多個像素形成三維像素陣列；確定該行進粒子在該N個互連層的第一互連層中的第一路徑；識別在該行進粒子的該第一路徑上的該第一互連層的該多個像素的M個路徑像素，其中M為正整數；確定由于該行進粒子完全地通過該M個路徑像素的第一像素而由該行進粒子所損耗的第一損耗能量；比較該第一損耗能量及第一開始能量，該第一開始能量為該行進粒子進入該M個路徑像素的該第一像素時該行進粒子的能量；以及如果作為比較該第一損耗能量的該步驟的結果，該第一損耗能量大于該第一開始能量，則確定該行進粒子由該M個路徑像素的該第一像素所吸收。
2. 如權利要求l所述的方法，還包括如果作為比較該第一損耗能量的該步驟的結果，該第一損耗能量小于該 第一開始能量，則確定該行進粒子離開該M個路徑像素的該第一像素、且進 入該M個路徑像素的第二像素；并且，然后確定(i)第二開始能量，該第二開始能量為該行進粒子進入該M個路 徑像素的該第二像素時該行進粒子的能量；以及(i i)該M個路徑像素的該第 二像素的進入點，該進入點為該行進粒子進入該M個路徑像素的該第二像素 的位置。
3. 如權利要求2所述的方法，還包括確定由于該行進粒子完全地通過該M個S各徑像素的該第二像素而由該行 進粒子所損耗的第二損耗能量；比較該第二損耗能量及該第二開始能量；如果作為比較該第二損耗能量的該步驟的結果，該第二損耗能量大于該 第二開始能量，則確定該行進粒子由該M個路徑像素的該第二像素所吸收；如果作為比較該第二損耗能量的該步驟的結果，該第二損耗能量小于該第二開始能量，則確定該行進粒子離開該M個路徑像素的該第二像素、且進 入該M個路徑像素的第三像素；以及確定(i)第三開始能量，該第三開始能量為該行進粒子進入該M個路 徑像素的該第三像素時該行進粒子的能量；以及(i i)該M個路徑像素的該第 三像素的進入點，該進入點為該行進粒子進入該M個路徑像素的該第三像素 的位置。
4. 如權利要求3所述的方法，該方法還包括如果該行進粒子離開該 第一互連層并進入該N個互連層的第二互連層，則確定該行進粒子在該N個互連層的該第二互連層中的第二路徑；以及 識別在該行進粒子的該第二路徑上的該第二互連層的P個路徑像素。
5. 如權利要求4所述的方法，還包括確定由于該行進粒子完全地通 過該P個路徑像素的第一像素而由該行進粒子所損耗的第三損耗能量。
6. 如權利要求1所述的方法，其中在該N個互連層的該對應互連層內 的多個像素的橫向尺寸相同。
7. 如權利要求l所述的方法，其中該多個像素的橫向尺寸不同。
8. 如權利要求1所述的方法，其中該N個互連層的該對應互連層內的多個像素的垂直尺寸與該對應互連層的厚度相同。
9. 如權利要求l所述的方法，其中該劃分步驟包括 將該N個互連層的每一互連層垂直地劃分為多個子層，使得該多個子層處于彼此的頂部；以及將該多個子層的每一子層劃分為多個像素，其中該多個像素的每一像素具有等于相關聯的子層的厚度的高度。
10. 如權利要求1所述的方法，其中確定該第一損耗能量的該步驟包括 確定該M個路徑像素的該第 一像素的第 一材料比率，其中該第 一材料比率代表在該M個路徑像素的該第 一像素內的第 一材料 的體積中的比率。
11. 如權利要求10所述的方法，其中確定該第一損耗能量的該步驟還包 括確定該M個路徑像素的該第一像素的第二材料比率，其中該第二材料比率代表在該M個路徑像素的該第一像素內的第二材料 的體積中的比率。
12. 如權利要求11所述的方法， 其中該第一材料包括金屬；其中該第二材料包括介電材料；以及其中確定該第二材料比率的該步驟包括從1減去該第一材料比率。
13. 如權利要求1所述的方法，其中確定該第一損耗能量的該步驟包括 確定該M個路徑像素的該第一像素的Q個材料的Q個材料比率，其中Q為大 于2的整數，其中該Q個材料比率的每一材料比率代表在該M個路徑像素的該第一像 素內的該Q個材料的該對應材料的體積中的比率。
14. 如權利要求1所述的方法，其中該設計結構的該設計信息被存儲于 設計文件中。
15. —種用以確定關于初級行進粒子的集成電路設計結構的停止功率的 方法，該方法包4舌提供該設計結構的設計信息，其包括具有N個互連層的該集成電路的后端線路層，其中N為正整數；將該N個互連層的每一互連層劃分為多個像素； 確定該初級行進粒子在該N個互連層的第一互連層中的第一路徑； 識別在該初級行進粒子的該第一路徑上的該第一互連層的多個像素的M個路徑像素，其中M為正整數；確定該初級行進粒子是否與該M個路徑像素中的第一像素的核子碰撞； 如果確定該初級行進粒子與該M個路徑像素中的該第 一像素的該核子碰產生'， 、， 、 ，" 曰、如果確定該碰撞產生了次級行進粒子，則確定該次級行進粒子在該第一互連層中的起始能量及軌跡；以及確定由于該次級行進粒子完全地通過該M個路徑像素的該第 一像素而由該次級行進粒子所損耗的第 一損耗能量。
16. 如權利要求15所述的方法，其中在該N個互連層的該對應互連層內 的該多個像素的橫向尺寸相同。
17. 如權利要求15所述的方法，其中該多個像素的橫向尺寸不同。
18. 如權利要求15所述的方法，其中該N個互連層的該對應互連層的該多個像素的垂直尺寸與該對應互連層的厚度相同。
19.如權利要求15所述的方法，其中該劃分步驟包括將該N個互連層的每一互連層垂直地劃分為多個子層，^f吏得該多個子層 在彼此的頂部；以及將該多個子層的每一子層劃分為多個像素，其中該多個像素的每一像素 具有等于相關聯的子層的厚度的高度。
20.如權利要求15所述的方法，其中確定該第 一損耗能量的該步驟包括 確定該M個路徑像素的該第一像素的第一材料比率，其中該第 一材料比率代表在該M個路徑像素的該第 一像素內的第 一材料 的體積中的比率。
21. 如權利要求20所述的方法，其中確定該第一損耗能量的該步驟還包 括確定該M個路徑像素的該第一像素的第二材料比率，其中該第二材料比率代表在該M個路徑像素的該第 一像素內的第二材料 的體積中的比率。
22. 如權利要求21所述的方法，其中該第一材料包括金屬； 其中該第二材料包括介電材料；以及其中確定該第二材料比率的該步驟包括從1減去該第一材料比率。
23. 如權利要求15所述的方法，其中確定該第一損耗能量的該步驟包括 確定該M個路徑像素的該第一像素的Q個材料的Q個材料比率，其中Q為大 于2的整數，其中該Q個材料比率的每一材料比率代表在該M個路徑像素的該第一像 素內的該Q個材料的該對應材料的體積中.的比率。
24. 如權利要求15所述的方法，其中該設計結構的該設計信息被存儲于 設計文件中。
25. —種計算機程序產品，包括具有計算機可讀取程序代碼于其中的計 算機可用介質，該計算機可讀取程序代碼包括適以實施用以確定關于在設計 結構上碰撞的行進粒子的集成電路設計結構的停止功率的方法的算法，該方 法包括以下步驟提供該設計結構的設計信息，包括具有N個互連層的該集成電路的后端 線路層，其中N為正整數；將該N個互連層的每一互連層劃分為多個像素； 確定該行進粒子在該N個互連層的第一互連層中的第一路徑； 識別在該行進粒子的該第一路徑上的該第一互連層的多個像素的M個路 徑像素；以及確定由于該行進粒子完全地通過該M個路徑像素的第 一像素而由該行進 粒子所損耗的第一損耗能量。
26. 如權利要求25所述的計算機程序產品，其中確定該第一損耗能量的 該步驟包括確定該M個路徑像素的該第一像素的第一材料比率，其中該第 一材料比率代表在該M個路徑像素的該第 一像素內的第 一材料 的體積中的比率。
27. 如權利要求26所述的計算機程序產品，其中確定該第一損耗能量的 該步驟還包括確定該M個路徑像素的該第一像素的第二材料比率；以及其中該第二材料比率代表在該M個路徑像素的該第 一像素內的第二材料 的體積中的比率。
28. 如權利要求27所述的計算機程序產品，其中該第一材料包括金屬； 其中該第二材料包括介電材料；以及其中確定該第二材料比率的該步驟包括從1減去該第一材料比率。
29. —種計算機系統，包括處理器以及耦接至該處理器的計算機可讀取 存儲器單元，該存儲器單元包括指令，當該指令由該處理器執行時將實施用 以確定關于在該設計結構上碰撞的行進粒子的集成電路設計結構的停止功 率的方法，該方法包括以下的計算機執行步驟提供該設計結構的設計信息，包括具有N個互連層的該集成電路的后端線路層，其中N為正整數；將該N個互連層的每一互連層劃分為多個像素；確定該行進粒子在該N個互連層的第一互連層中的第一路徑；識別在該行進粒子的該第 一路徑上的該第 一互連層的多個像素的M個路徑像素，其中M為正整數；以及確定由于該行進粒子完全地通過該M個路徑像素的第 一像素而由該行進粒子所損耗的第 一損耗能量。
30. 如權利要求29所述的計算機系統，其中確定該第 一損耗能量的該步驟包括確定該第 一像素的第 一材料比率；其中該第 一材料比率代表在該第一像素內的第一材料的體積中的比率； 其中確定該第 一損耗能量的該步驟還包括確定該第 一像素的第二材料 比率；其中該第二材料比率代表在該第 一像素內的第二材料的體積中的比率；其中該第一材料包括金屬； 其中該第二材料包括介電材料；以及其中確定該第二材料比率的該步驟包括從1減去該第一材料比率。
31. —種計算機程序產品，包括具有計算機可讀取程序代碼于其中的計 算機可用介質，該計算機可讀取程序代碼包括適以實施用以確定關于初級行 進粒子的集成電路的設計結構的停止功率的方法的算法，該方法包括以下步 驟提供該設計結構的設計信息，包括具有N個互連層的該集成電路的后端線路層，其中N為正整數；將該N個互連層的每一互連層劃分為多個像素； 確定該初級行進粒子在該N個互連層的第一互連層中的第一路徑； 識別在該初級行進粒子的該第一路徑上的該第一互連層的多個像素的M個路徑像素，其中M為正整數；確定該初級行進粒子是否與該M個路徑像素的第一像素的核子碰撞； 如果確定該初級行進粒子與該M個路徑像素的該第一像素的該核子碰撞，則確定次級行進粒子是否通過該初級行進粒子及該核子之間的該碰撞而產生；如果確定該^碰撞產生了次級4亍進粒子，則確定該次級行進粒子在該第一 互連層中的起始能量及軌跡；以及確定由于該次級行進粒子完全地通過該M個路徑像素的該第 一像素而由 該次級行進粒子所損耗的第一損耗能量。
32. 如權利要求31所述的計算機程序產品，其中在該N個互連層的該對 應互連層內的該多個像素的橫向尺寸相同。
33. 如權利要求31所述的計算機程序產品，其中該多個像素的橫向尺寸 不同。
34. 如權利要求31所述的計算機程序產品，其中該N個互連層的該對應 互連層的該多個像素的垂直尺寸與該對應互連層的厚度相同。
35. 如權利要求31所述的計算機程序產品，其中該劃分步驟包括以下步驟將該N個互連層的每一互連層垂直地劃分為多個子層，使得該多個子層 在彼此的頂部；以及將該多個子層的每一子層劃分為多個像素，其中該多個像素的每一像素 具有等于相關聯的子層的厚度的高度。
全文摘要
本發明提供一種確定關于行進粒子的設計結構的停止功率的方法。此方法包含(i)提供設計結構的設計信息，其包含具有N個互連層的后端線路層，其中N為正整數；(ii)將N個互連層中的每一互連層劃分為多個像素；(iii)確定行進粒子在N個互連層的第一互連層中的第一路徑；(iv)識別在行進粒子的第一路徑上的第一互連層的多個像素中的M個路徑像素，其中M為正整數；以及(v)確定由于行進粒子完全地通過M個路徑像素中的第一像素而由行進粒子所損耗的第一損耗能量。
文檔編號G06F17/50GK101578605SQ200780049110
公開日2009年11月11日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年1月2日
發明者喬萬尼·菲奧倫澤, 亨利·唐, 科納爾·E·穆雷, 肯尼思·P·羅德貝爾 申請人:國際商業機器公司