[发明专利]一种全自动的集成电路互联可靠性三维有限元建模方法

摘要

本发明公开了一种全自动的集成电路互连可靠性三维有限元建模方法，包括(1)通过APDL语言对电路参数化的建模，并在程序中嵌入尺寸变量用于自动的改变模型尺寸从而来改变电路模型，避免多次手动的繁琐耗；(2)同时建立基于EM可靠性的神经网络模型，选用一个三层感知器来拟合逼近一个非线性的函数，其中输入层设置为T、I、W、L及D，输出层为AFD；(3)采用模型自动产生算法AMG算法来训练神经网络，该算法采用的是层级的训练步骤，使用插值技术来确定新的训练样本的位置。应用本发明的建模方法能够快速的对比不同版图方案下电路的EM可靠性，提高了集成电路互连可靠性分析的效率。AMG比传统人工神经网络节省了约50％以上的时间。

主权项

一种全自动的集成电路互连可靠性三维有限元建模方法，其特征在于，采用ANSYS参数化设计语言建模与自动模型产生AMG算法相结合，用以自动的快速学习训练互连可靠性输入输出之间的关系；具体步骤如下：步骤一、采用APDL程序语言对集成电路进行参数化的三维建模，包括：步骤1‑1)根据集成电路版图采用APDL程序语言对集成电路进行参数化建模，并且在APDL语言命令中嵌入集成电路版图几何尺寸的参数；步骤1‑2)在APDL程序编写的语言命令中选定集成电路版图中部分尺寸变量，在外部程序中通过给这些尺寸变量赋予不同的数值来自动的改变三维模型中互连线的尺寸，用以建立大量版图方案下的集成电路的三维模型；步骤1‑3)采用APDL程序语言编写热电仿真和热机械应力仿真程序包，用于求解所建立的集成电路三维模型的互连可靠性结果，即原子通量散度AFD；步骤二、使用AMG算法基于步骤一仿真所得的原子通量散度AFD构建神经网络模型，训练得出神经网络模型的结果；内容如下：通过C++程序语言直接调用上述步骤1‑3)所编写的热电仿真和热机械应力仿真程序包，并自动运行该程序包，并通过在外部程序中给步骤1‑2)所选定的集成电路版图尺寸变量的多次赋值，从而求解不同集成电路版图方案下的原子通量散度AFD值；神经网络模型的结构是三层MLP结构，包括输入层、隐藏层和输出层，将温度、电流和选定的至少一个尺寸变量作为输入变量；选取所述原子通量散度AFD值作为输出变量；通过AMG算法训练输入输出对应关系的数据，该数据中包括训练数据和测试数据，神经网络模型训练过程中，通过测试数据来验证所建神经网络模型的输入输出关系与测试数据的输入输出关系之间的误差是否符合给定的条件，当满足给定的条件时，结束神经网络模型训练，从而得到了代表输入变量和输出变量之间非线性关系的神经网络模型。