一种先进工艺库辐照参数建模分析方法及系统

本发明涉及集成电路的抗辐照能力分析，具体涉及一种先进工艺库辐照参数建模分析方法及系统。

背景技术：

1、集成电路的抗辐照能力分析是当前航空航天事业飞速发展面临的重要问题。集成电路的工艺制程缩小带来更多辐照效应，使得抗辐照分析变得更加复杂。相对于传统的卫星搭载实验，使用计算机进行抗辐照分析具有开销小、周期短、效率高等优点。精确的计算机模拟依赖于完备的辐照信息数据库，目前先进工艺库的辐照数据获取周期长且不完备。因此，针对100nm以下的集成电路先进制造工艺，如何实现辐照参数的自动分析，已成为一项亟待解决的关键技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种先进工艺库辐照参数建模分析方法及系统，本发明旨在针对gds版图文件实现了一套自动化的先进工艺库辐照参数自动分析方法，以自动、快速、准确、全面地获得辐照参数库。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种先进工艺库辐照参数建模分析方法，包括：

4、s101，从待分析的gds版图文件中提取版图层次的图形信息；

5、s102，基于版图层次信息获取gds版图文件中的晶体管位置数据；

6、s103，基于版图层次的图形信息获得各个晶体管的电气连接关系；

7、s104，基于晶体管位置数据以及晶体管的电气连接关系对晶体管进行tcad模型建模；

8、s105，基于得到的tcad模型进行重离子轰击模拟实验；

9、s106，使用重离子轰击模拟实验的实验数据生成可供查询的辐照信息数据库。

10、可选地，步骤s101中从待分析的gds版图文件中提取版图层次的图形信息时，提取的版图层次包括多晶硅层、有源区层、n阱、过孔层、金属层和通孔层，且提取版图层次的图形为直角多边形，且直角多边形的边均平行于x轴或者y轴，且直角多边形的任意相邻边间的夹角为直角，图形信息为直角多边形的位置信息。

11、可选地，步骤s101中从待分析的gds版图文件中提取版图层次的图形信息时，为每一个版图层次采用独立的图形文件记录所提取的图形信息，且该图形文件中每一行表示一个独立的直角多边形，数据内容为直角多边形的每一个点，一行中的数据由x坐标和y坐标交替表示，一组x坐标和y坐标构成一个点的坐标。

12、可选地，步骤s102中包括：将多晶硅层、有源区层、n阱三者的图形做逻辑“与”运算，得到n阱与多晶硅层、有源区层相交的矩形多晶硅部分，根据矩形多晶硅部分的四角的坐标计算该矩形多晶硅部分的中心作为pmos晶体管中心点在版图上的位置，然后将矩形多晶硅部分四角中y轴方向的相邻两角的y坐标相减得到pmos晶体管的宽度，从而确定pmos晶体管的位置数据，并标记出pmos晶体管的沟道区域；将多晶硅层、n阱两者的图形做逻辑“非”运算得到nmos晶体管不在n阱中的多晶硅部分,将nmos晶体管不在n阱中的多晶硅部分与有源区层的图形做逻辑“与”运算，得到p阱上与有源区层相交的矩形多晶硅部分，根据p阱上与有源区层相交的矩形多晶硅部分的四角的坐标计算该矩形多晶硅部分的中心作为nmos晶体管中心点在版图上的位置，然后将p阱上与有源区层相交的矩形多晶硅部分四角中y轴方向的相邻两角的y坐标相减得到nmos晶体管的宽度，从而确定nmos晶体管的位置数据，并标记出nmos晶体管的沟道区域。

13、可选地，步骤s103包括：

14、s201，预先将各个金属层中有重叠的图形m合并为一个合并图形m'，使得任意合并图形m'之间不存在源漏极连接关系；

15、s202，针对每一个通孔层中的图形v，从该图形v的位置向x-、y-、x+、y+的方向发射射线，若发射的四条射线与合并图形m'的边缘所在的直线形成的交点数量为奇数，且图形v的位置不位于合并图形m'的边缘，则判定该图形v被该通孔层两侧的金属层中的合并图形m'所包含，且该图形v与该通孔层两侧的金属层中的合并图形m'之间存在源漏极连接关系；

16、s203，使用深度优先搜索算法，从提取的版图层次的顶层开始遍历以获取当前第x层，若遍历成功，则跳转步骤s204，否则跳转步骤s206；

17、s204，对当前第x层的图形进行再一次的遍历，若遍历成功，则跳转步骤s205，否则跳转步骤s203以遍历下一个当前第x层；

18、s205，若该图形与第（x-1）层某合并图形m'存在源漏极连接关系，则从第（x-1）层开始继续向下一个版图层次搜索，直至找不到存在源漏极连接关系的版图层次，跳转步骤s204；若该图形与第（x-1）层任意合并图形m'均不存在源漏极连接关系，则直接跳转步骤s204；

19、s206，将存在源漏极连接关系的所有图形归并为同一个电气网络，并输出所有多晶硅层和过孔层的图形并标记所属的电气网络，得到获得各个晶体管的电气源漏极连接关系。

20、可选地，步骤s104中基于晶体管位置数据以及晶体管的电气连接关系对晶体管进行tcad模型建模时，所构建的tcad模型包括包含晶体管位置信息、宽度信息和互连信息的列表。

21、可选地，步骤s105中包括：

22、s301，初始化辐照参数；

23、s302，基于tcad建模器件的俯视平面图，首先确定俯视平面的中心点，保持其他辐照参数不变，然后围绕该中心点以一定步长确定x*y的网格，x表示水平方向网格个数，y表示垂直方向网格个数，网格线交点坐标即为重离子轰击目标位置坐标；

24、s303，针对每一个网格线交点坐标进行遍历，且对遍历得到的网格线交点坐标，通过更改轰击单元位置坐标，执行指令进行重离子轰击实验。

25、可选地，步骤s301中初始化辐照参数包括初始化重离子入射的方向和重离子入射的let值；步骤s303中执行指令进行重离子轰击实验时还包括：更改粒子入射let值、保持其他辐照参数不变以获得不同粒子入射let值下的重离子轰击实验结果，更改粒子入射角度、保持其他辐照参数不变以获得不同粒子入射角度下的重离子轰击实验结果。

26、此外，本发明还提供一种先进工艺库辐照参数建模分析系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述先进工艺库辐照参数建模分析方法。

27、此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行所述先进工艺库辐照参数建模分析方法。

28、和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：本发明先进工艺库辐照参数建模分析方法包括：从待分析的gds版图文件中提取版图层次的图形信息；基于版图层次信息获取gds版图文件中的晶体管位置数据；基于版图层次的图形信息获得各个晶体管的电气连接关系；基于晶体管位置数据以及晶体管的电气连接关系对晶体管进行tcad模型建模；基于得到的tcad模型进行重离子轰击模拟实验；使用重离子轰击模拟实验的实验数据生成可供查询的辐照信息数据库。本发明可自动化的将gds版图信息及相关电气参数进行tcad建模，并通过计算机模拟重离子轰击实验，从而获得较为精确的辐照信息数据库，可针对gds版图文件实现了一套自动化的先进工艺库辐照参数自动分析方法，以自动、快速、准确、全面地获得辐照参数库，有助于开展下一代高性能抗辐照集成电路的研究工作。