(57)【要約】【課題】  半導体装置各部の温度特性をユーザーが定量的に評価できるユーザーインターフェースが得られる装置を提供することを目的とする。【解決手段】  半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を演算する温度分布情報演算部１２０と、上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報を演算する体積値情報演算部１３０と熱容量値の総和情報を演算する熱容量値情報演算部１４０と熱エネルギー値の総和情報を演算する熱エネルギー値情報演算部１５０とのうちの少なくとも１つと、演算された内部温度の温度スケール表示１０２と、上記体積値情報演算部１３０或いは熱容量値情報演算部１４０或いは熱エネルギー値情報演算部１５０により演算された総和情報とを出力する出力部１６０とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図２
2005165549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置のシミュレーション結果を表示する表示装置において、
上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を表示する温度分布表示部と、
上記温度分布表示部により表示される温度分布において所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つを表示する総和情報表示部と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を演算する温度分布情報演算部と、
上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つを演算する総和情報演算部と、
上記温度分布情報演算部により演算された内部温度の温度分布情報と、上記総和情報演算部により演算された総和情報とを出力する出力部と
を備えたことを特徴とするシミュレータ。
【請求項３】
上記出力部は、上記温度分布情報演算部により演算された内部温度の温度分布情報と、上記総和情報演算部により演算された総和情報とを対応させて出力することを特徴とする請求項２記載のシミュレータ。
【請求項４】
半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に演算させる温度分布情報演算工程と、
上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つをＣＰＵに演算させる総和情報演算工程と、
上記温度分布情報演算工程により演算された内部温度の温度分布情報と、総和情報演算工程により演算された総和情報とを出力装置に出力する出力工程と
を備えたことを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項５】
半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を演算する温度分布情報演算処理と、
上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つを演算する総和情報演算処理と、
上記温度分布情報演算処理により演算された内部温度の温度分布情報と、上記総和情報演算処理により演算された総和情報とを出力装置に出力する出力処理と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、シミュレータ、シミュレーション方法及びプログラムに関する。特にデバイスシミュレータのユーザーインターフェースの改良に関するものであり、デバイスシミュレーションに基づいて予測した半導体装置の内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースに関する従来技術を説明する。以下に記載の非特許文献１におけるＦｉｇ．５「Ｔｈｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｄｅｖｉｃｅ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ」はデバイスシミュレーションに基づいて予測した半導体装置の内部における温度分布の情報を示すユーザーインターフェースの従来技術（以下、従来技術１とする）の一例である。従来技術１では、半導体装置の断面における温度分布をいわゆる等高線表示により設計者に示す。この例では３００Ｋから６００Ｋの温度範囲を５０Ｋ刻みの温度領域毎に等高線で表示している。
【０００３】
従来技術１によれば、設計者は半導体装置の内部の温度分布を直接知ることができるため、どのように設計を変更すれば温度特性が改善するかを定性的に予測することができる。しかしながら、従来技術１は複数の半導体装置の定量的な比較が難しいという欠点がある。
【０００４】
従来技術１の欠点を図６で説明する。
【０００５】
図６は従来技術１による、半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【０００６】
図６に基づいて半導体装置ａとｂを比較すると、温度が６００Ｋから７００Ｋの範囲にある高温な領域の大きさは、ａの方がｂよりも小さいが、温度が５００Ｋから６００Ｋの範囲にある次の高温な領域の大きさはｂの方が小さいことがわかる。しかし、この比較は定性的な比較であり、６００Ｋから７００Ｋの範囲にある高温な領域の大きさを定量的な数値により比較することができない。したがって、半導体装置ａとｂの違いを定量化できず、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができない欠点がある。
【０００７】
非特許文献１のＦｉｇ．７「Ｔｈｅ  ｍａｘｉｍｕｍ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｄｅｖｉｃｅ．」はデバイスシミュレーションの結果として得られた、動作状態における半導体装置の内部の最高温度の時間変化を示すユーザーインターフェースであり、これも従来技術（以下、従来技術２とする）の一例である。上述のように、半導体装置の設計においては、動作時の半導体装置内部の最高温度が所定の値以下となるよう設計することが重要である。従来技術２によれば、内部の最高温度を指標として複数の半導体装置を定量的に比較することができる。しかしながら、最高温度は半導体装置内部の一点の情報である。半導体装置の設計を変更した際に温度特性が変化する部分は一般に最高温度の点とは異なる。従って、最高温度を指標とした比較では設計の変更の効果を直接評価することができない。即ち、従来技術２では設計変更の効果を間接的にしか評価できない欠点がある。
【０００８】
以下に記載の非特許文献２におけるＦｉｇｕｒｅ．６「Ｌａｔｔｉｃｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｔ  ＶＣＥ＝ＶＢＥ＝１．６Ｖ．」は従来技術１と類似の従来技術（以下、従来技術３とする）の一例である。従来技術１が所定の刻みの温度領域ごとに等高線表示を行うのに対して従来技術３では温度の高低を色のグラデーションで連続的に表示する。従来技術３の利点と欠点は従来技術１と同様である。
【０００９】
以下に記載する非特許文献３におけるＦｉｇ．５「Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ  ｆｒｏｍ  ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ  ｕｓｉｎｇ  ＰＲＯＰＨＥＴ  ｆｏｒ  ａ  ｂｕｌｋ  ＭＯＳＦＥＴ  ｄｕｒｉｎｇ  ｓｔａｔｉｃ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」は別の従来技術の一例である。Ｆｉｇ．５ａは従来技術１の一例である。Ｆｉｇ．５ｂはＦｉｇ．５ａに示される半導体装置の断面のうち、更にｙ座標の値が０μｍである直線について、直線状の各位置での温度を示すユーザーインターフェースであり、これも従来の技術（以下、従来技術４とする）の一例である。なお、この例では半導体装置内部の各位置での温度を外界の温度との差で表示している。Ｆｉｇ．５ｃも従来技術４の一例である。これらの例では、基準となるシミュレーション方法と非特許文献３で新たに報告しているシミュレーション方法による結果を同時に表示することにより、両者の比較を容易にしている。このように複数のシミュレーション結果の比較を容易にできるため、従来技術４は有用である。ただし、グラフの図形の比較であるため、複数の半導体装置の定量的な比較が難しいという欠点があることは従来技術１と同様である。
【非特許文献１】ｋｅｎ−ｉｃｈｉｒｏ  Ｓｏｎｏｄａ，Ｍｏｔｏａｋｉ  Ｔａｎｉｚａｗａ，Ｋｉｙｏｓｈｉ  Ｉｓｈｉｋａｗａ，ａｎｄ  Ｔａｄａｓｈｉ  Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ，“Ｃｉｒｃｕｉｔ−Ｌｅｖｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｉｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＩＳＰＡＤ‘９９，ｐｐ．２１５−２１８，１９９９．
【非特許文献２】Ｖ．Ｐａｌａｎｋｏｖｓｋｉ，Ｓ．Ｓｅｌｂｅｒｈｅｒｒ，ａｎｄ  Ｒ．Ｓｃｈｕｌｔｈｅｉｓ，“Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｅｔｅｒｏｕｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  ｏｎ  Ｇａｌｌｉｕｍ−Ａｒｓｅｎｉｄｅ，”Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＩＳＰＡＤ‘９９，ｐｐ．２２７−２３０，１９９９．
【非特許文献３】Ｏ．Ｔｏｒｎｂｌａｄ，Ｐ．Ｇ．Ｓｖｅｒｄｒｕｐ，Ｄ．Ｙｅｒｇｅａｕ，Ｚ．Ｙｕ，Ｋ．Ｅ．Ｇｏｏｄｓｏｎ  ａｎｄ  Ｒ．Ｗ．Ｄｕｔｔｏｎ，“Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｈｏｎｏｎ  Ｂｏｕｎｄａｒｙ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｉｎ  ＰＤＥ−ｂａｓｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｓｉｍｕｌａｔｏｒｓ，”Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＩＳＰＡＤ‘９９，ｐｐ．５８−６１，１９９９．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記各従来技術では半導体装置各部の温度特性を定量的に評価することができないといった問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、半導体装置の温度に関わる特性を定量的に評価できることである。また、複数の設計を定量的に比較できることである。また、どのように設計を変更すればより高性能な温度特性が得られるのかを設計者が速やかに判断できることである。また、本発明は、半導体装置各部の温度特性を定量的に評価できるユーザーインターフェースが得られる装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る表示装置は、半導体装置のシミュレーション結果を表示する表示装置において、
上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を表示する温度分布表示部と、
上記温度分布表示部により表示される温度分布において所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つを表示する総和情報表示部と
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るシミュレータは、半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を演算する温度分布情報演算部と、
上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つを演算する総和情報演算部と、
上記温度分布情報演算部により演算された内部温度の温度分布情報と、上記総和情報演算部により演算された総和情報とを出力する出力部と
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記出力部は、上記温度分布情報演算部により演算された内部温度の温度分布情報と、上記総和情報演算部により演算された総和情報とを対応させて出力することを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るシミュレーション方法は、半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に演算させる温度分布情報演算工程と、
上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つをＣＰＵに演算させる総和情報演算工程と、
上記温度分布情報演算工程により演算された内部温度の温度分布情報と、総和情報演算工程により演算された総和情報とを出力装置に出力する出力工程と
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明に係るプログラムは、半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を演算する温度分布情報演算処理と、
上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報と熱容量値の総和情報と熱エネルギー値の総和情報とのうち、少なくとも１つを演算する総和情報演算処理と、
上記温度分布情報演算処理により演算された内部温度の温度分布情報と、上記総和情報演算処理により演算された総和情報とを出力装置に出力する出力処理と
をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、体積値を表示することにより、半導体装置の温度分布を定量的に評価することができる。
【００１８】
また、本発明によれば熱容量値を表示することにより、半導体装置の実効的な熱容量を定量的に評価することができる。
【００１９】
また、熱エネルギー値を表示することにより、半導体装置の熱エネルギー分布を定量的に評価することができる。
【００２０】
そして、本発明はこれらのことから、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
半導体装置の設計においては、動作時の半導体装置内部の温度が所定の値以下となるよう設計することが重要である。このため、デバイスシミュレーションに基づいて温度分布を予測することが設計の手順の一部となっている。即ち、設計した半導体装置に対して、動作時の内部の温度分布をデバイスシミュレーションに基づいて予測し、設計者が温度分布を評価する。そして、必要に応じて設計の変更を行い、再度上記手順を繰り返す。ここで、設計者による温度分布の評価を可能にするために、デバイスシミュレーションにより予測した温度分布を図示したり、数値として出力するユーザーインターフェース技術が、本実施の形態が関わる技術である。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるシミュレータのハードウェア構成図である。
【００２３】
図１におけるシミュレータ１００において、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３７は、バス３８を介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３９（記憶部、記憶装置の一例である）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０（記憶部、記憶装置の一例である）、ＣＲＴ表示装置４１（出力部、出力装置、ディスプレイ装置の一例である）、Ｋ／Ｂ４２（入力装置の一例である）、マウス４３（入力装置の一例である）、通信ポート４４（入力装置、出力装置の一例である）、ＦＤＤ４５（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）（入力装置、記憶部、記憶装置、出力装置の一例である）、磁気ディスク装置４６（記憶部、記憶装置の一例である）、ＣＤＤ８６（入力装置、記憶部、記憶装置、出力装置の一例である）、プリンタ装置８７（出力装置の一例である）、スキャナ装置８８（入力装置の一例である）と接続されている。通信ポート４４は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）３０に接続されている。
【００２４】
ここで、通信ポート４４は、ＬＡＮに限らず、ＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）或いはインターネットに接続されていても構わない。
【００２５】
磁気ディスク装置４６には、オペレーティングシステム（ＯＳ）４７、ウィンドウシステム４８、プログラム群４９、ファイル群５０が記憶されている。プログラム群４９は、ＣＰＵ３７、ＯＳ４７、ウィンドウシステム４８により実行される。
【００２６】
図２は、実施の形態１におけるブロック構成図である。
【００２７】
図２において、シミュレータ１００は、実行部１１０、温度分布情報演算部１２０、体積値情報演算部１３０、熱容量値情報演算部１４０、熱エネルギー値情報演算部１５０、出力部１６０、入力部１７０、記憶部１８０を備えている。出力部１６０は、温度分布図表示部１、温度スケール表示部２、体積表示部３、熱容量表示部４、熱エネルギー表示部５を有している。体積値情報演算部１３０、熱容量値情報演算部１４０、熱エネルギー値情報演算部１５０は、総和情報演算部の一例である。温度分布図表示部１、温度スケール表示部２は、温度分布表示部の一例である。体積表示部３、熱容量表示部４、熱エネルギー表示部５は、総和情報表示部の一例である。
【００２８】
入力部１７０は、半導体装置の設計情報を入力する。また、半導体装置のシミュレーションに伴うパラメータを入力する。また、以下に説明する温度範囲を決定する各温度、或いは温度範囲を決定する温度間隔を入力する。
【００２９】
実行部１１０は、半導体装置のシミュレーションを行う。実行部１１０は、半導体装置の設計情報を用いて、上記半導体装置のシミュレーションを実行する。
【００３０】
温度分布情報演算部１２０は、半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、上記半導体装置の内部温度の温度分布情報を演算する。
【００３１】
体積値情報演算部１３０は、上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報を演算する。内部温度の温度分布情報に基づいて、ユーザーにより入力された所定の間隔で温度範囲を決定し、各温度範囲毎に該当する上記半導体装置内部の部分における体積値の総和情報を演算する。所定の間隔は、例えば、３００Ｋ、４００Ｋ、５００Ｋ、・・・といったように切の良い間隔で装置側において自動的に決定してもよい。
【００３２】
熱容量値情報演算部１４０は、上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における熱容量値の総和情報を演算する。内部温度の温度分布情報に基づいて、上記所定の間隔で温度範囲を決定し、各温度範囲毎に該当する上記半導体装置内部の部分における熱容量値の総和情報を演算する。
【００３３】
熱エネルギー値情報演算部１５０は、上記半導体装置のシミュレーションが行なわれる場合に、所定の温度範囲に該当する上記半導体装置内部の部分における熱エネルギー値の総和情報を演算する。内部温度の温度分布情報に基づいて、上記所定の間隔で温度範囲を決定し、各温度範囲毎に該当する上記半導体装置内部の部分における熱エネルギー値の総和情報を演算する。
【００３４】
出力部１６０は、上記温度分布情報演算部１２０により演算された内部温度の温度分布情報と、上記体積値情報演算部１３０により演算された体積値の総和情報と、上記熱容量値情報演算部１４０により演算された熱容量値の総和情報と、上記熱エネルギー値情報演算部１５０により演算された熱エネルギー値の総和情報とを出力する。
【００３５】
記憶部１８０は、上記各部により処理される各種情報を記憶する。
【００３６】
温度分布図表示部１は、上記温度分布情報演算部１２０により演算された内部温度の温度分布情報に基づいて、半導体装置内部における温度分布を分布図により表示する手段である。
【００３７】
温度スケール表示部２は、上記温度分布情報演算部１２０により演算された内部温度の温度分布情報に基づいて、温度分布図表示部１により表示される半導体装置内部における温度分布の複数の温度範囲を数値により表示する手段である。
【００３８】
体積表示部３は、上記体積値情報演算部１３０により演算された体積値の総和情報に基づいて、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の体積の総和を数値により表示する手段である。
【００３９】
熱容量表示部４は、上記熱容量値情報演算部１４０により演算された熱容量値の総和情報に基づいて、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の熱容量の総和を数値により表示する手段である。
【００４０】
熱エネルギー表示部５は、上記熱エネルギー値情報演算部１５０により演算された熱エネルギー値の総和情報に基づいて、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の熱エネルギーの総和を数値により表示する手段である。
【００４１】
図３は、実施の形態１における、半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【００４２】
図３において、温度分布図表示部１は、半導体装置内部における温度分布を分布図１０１としてディスプレイ装置の画面に表示する。
【００４３】
温度スケール表示部２は、温度分布図表示部１により表示される半導体装置内部における温度分布の複数の温度範囲を数値により表した温度スケール表示１０２をディスプレイ装置の画面に表示する。
【００４４】
体積表示部３は温度スケール表示１０２と併せることにより作用し、それぞれの温度の範囲にある半導体装置の内部の部分の体積の総和を数値により表わした体積表示１０３をディスプレイ装置の画面に表示する。即ち、図３の場合には、半導体装置ａの内部において温度が３００Ｋ以上４００Ｋ未満である部分の体積の総和が８．６２立方μｍ、４００Ｋ以上５００Ｋ未満である部分の体積の総和が１．１０立方μｍ、５００Ｋ以上６００Ｋ未満である部分の体積の総和が０．１１８立方μｍであり、６００Ｋ以上７００Ｋ未満である部分の体積の総和が０．０８８立方μｍであり、半導体装置ｂの内部において温度が３００Ｋ以上４００Ｋ未満である部分の体積の総和が８．７４立方μｍ、４００Ｋ以上５００Ｋ未満である部分の体積の総和が１．０３立方μｍ、５００Ｋ以上６００Ｋ未満である部分の体積の総和が０．１２４立方μｍであり、６００Ｋ以上７００Ｋ未満である部分の体積の総和が０．１０４立方μｍであることを表示している。これらの数値を比較することにより半導体装置ａとｂの温度分布の違いを定量化でき、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【００４５】
熱容量表示部４は温度スケール表示１０２と併せることにより作用し、それぞれの温度の範囲にある半導体装置の内部の部分の熱容量の総和を数値により表わした熱容量表示１０４をディスプレイ装置の画面に表示する。即ち、図３の場合には、半導体装置ａの内部において温度が３００Ｋ以上４００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．２９×１０−１１Ｊ／Ｋ、４００Ｋ以上５００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．６５×１０−１２Ｊ／Ｋ、５００Ｋ以上６００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が２．８２×１０−１３Ｊ／Ｋ、６００Ｋ以上７００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．３２×１０−１３Ｊ／Ｋであり、半導体装置ｂの内部において温度が３００Ｋ以上４００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．３１×１０−１１Ｊ／Ｋ、４００Ｋ以上５００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．５５×１０−１２Ｊ／Ｋ、５００Ｋ以上６００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．８６×１０−１３Ｊ／Ｋであり、６００Ｋ以上７００Ｋ未満である部分の熱容量の総和が１．５６×１０−１３Ｊ／Ｋであることを表示している。これらの数値を比較することにより半導体装置ａとｂの実効的な熱容量の違いを定量化でき、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【００４６】
熱エネルギー表示部５は温度スケール表示１０２と併せることにより作用し、それぞれの温度の範囲にある半導体装置の内部の部分の熱エネルギーの総和を数値により表わした熱エネルギー表示１０５をディスプレイ装置の画面に表示する。即ち、図３の場合には、半導体装置ａの内部において温度が３００Ｋ以上４００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が４．５３×１０−９Ｊ、４００Ｋ以上５００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が７．４３×１０−１０Ｊ、５００Ｋ以上６００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が１．５５×１０−１０Ｊであり、６００Ｋ以上７００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が８．５８×１０−１１Ｊであり、半導体装置ｂの内部において温度が３００Ｋ以上４００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が４．５９×１０−９Ｊ、４００Ｋ以上５００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が６．９７×１０−１０Ｊ、５００Ｋ以上６００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が１．０２×１０−１０Ｊ、６００Ｋ以上７００Ｋ未満である部分の熱エネルギーの総和が１．０１×１０−１０Ｊであることを表示している。これらの数値を比較することにより半導体装置ａとｂの熱エネルギー分布の違いを定量化でき、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【００４７】
実施の形態１では、ディスプレイ装置（ＣＲＴ４１）の画面に各種情報の表示を行っているが、このほか、紙などの印刷可能媒体に図３の情報を印刷することにより表示を行ってもよい。また電子ファイルに図３の情報を格納し、この電子ファイルの情報を周知のワードプロセッシングソフトウェアや画像処理ソフトウェア、図形処理ソフトウェア等や周知のワードプロセッシング装置や画像処理装置、図形処理装置を用いて表示しても良い。
【００４８】
以上のように、本実施の形態における半導体装置の温度分布の情報のユーザーインターフェース方法及び装置は、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の体積の総和を数値により表示する体積表示部、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の熱容量の総和を数値により表示する熱容量表示部、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の熱エネルギーの総和を数値により表示する熱エネルギー表示部を有する。そして、各温度スケールに合わせて、すなわち、対応させて、体積値或いは熱容量値或いは熱エネルギー値を表示し各温度スケール毎に比較可能としている。
【００４９】
実施の形態２．
次に実施の形態２について説明する。
【００５０】
図４は、実施の形態２における半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。実施の形態２における構成は、実施の形態１における図１，２と同様である。
【００５１】
ここで、実施の形態１の場合には所定の温度区間にある半導体装置の部分について情報を表示するが、本実施の形態では所定の温度以上にある半導体装置の部分について情報を表示する。実施の形態１と実施の形態２とは温度特性の評価の目的に応じて使い分けることができる。
【００５２】
図４において、温度分布図表示部１は、実施の形態１と同様、半導体装置内部における温度分布を分布図１０１としてディスプレイ装置の画面に表示する。
【００５３】
温度スケール表示部２は、実施の形態１と同様、温度分布図表示部１により表示される半導体装置内部における温度分布の複数の温度範囲を数値により表した温度スケール表示１０２をディスプレイ装置の画面に表示する。
【００５４】
体積表示部３は温度スケール表示１０２と併せることにより作用し、それぞれの温度の範囲にある半導体装置の内部の部分の体積の総和を数値により表わした体積表示２０３をディスプレイ装置の画面に表示する。即ち、図４の場合には、半導体装置ａの内部において温度が３００Ｋ以上である部分の体積の総和が１０．０立方μｍ、４００Ｋ以上である部分の体積の総和が１．３８立方μｍ、５００Ｋ以上である部分の体積の総和が０．２７６立方μｍ、６００Ｋ以上である部分の体積の総和が０．０８８立方μｍ、７００Ｋ以上である部分の体積の総和が０立方μｍであり、半導体装置ｂの内部において温度が３００Ｋ以上である部分の体積の総和が１０．０立方μｍ、４００Ｋ以上である部分の体積の総和が１．２６立方μｍ、５００Ｋ以上である部分の体積の総和が０．２２８立方μｍ、６００Ｋ以上である部分の体積の総和が０．１０４立方μｍ、７００Ｋ以上である部分の体積の総和が０立方μｍであることを表示している。これらの数値を比較することにより半導体装置ａとｂの温度分布の違いを定量化でき、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【００５５】
熱容量表示部４は温度スケール表示１０２と併せることにより作用し、それぞれの温度の範囲にある半導体装置の内部の部分の熱容量の総和を数値により表わした熱容量表示２０４をディスプレイ装置の画面に表示する。即ち、図４の場合には、半導体装置ａの内部において温度が３００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が１．５０×１０−１１Ｊ／Ｋ、４００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が２．０６×１０−１２Ｊ／Ｋ、５００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が４．１４×１０−１３Ｊ／Ｋ、６００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が１．３２×１０−１３Ｊ／Ｋ、７００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が０Ｊ／Ｋであり、半導体装置ｂの内部において温度が３００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が１．５０×１０−１１Ｊ／Ｋ、４００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が１．８９×１０−１２Ｊ／Ｋ、５００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が３．４２×１０−１３Ｊ／Ｋ、６００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が１．５６×１０−１３Ｊ／Ｋ、７００Ｋ以上である部分の熱容量の総和が０Ｊ／Ｋであることを表示している。これらの数値を比較することにより半導体装置ａとｂの実効的な熱容量の違いを定量化でき、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【００５６】
熱エネルギー表示部５は温度スケール表示１０２と併せることにより作用し、それぞれの温度の範囲にある半導体装置の内部の部分の熱エネルギーの総和を数値により表わした熱エネルギー表示２０５をディスプレイ装置の画面に表示する。即ち、図４の場合には、半導体装置ａの内部において温度が３００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が５．５１×１０−９Ｊ、４００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が９．８３×１０−１０Ｊ、５００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が２．４１×１０−１０Ｊ、６００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が８．５８×１０−１１Ｊ、７００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が０Ｊであり、半導体装置ｂの内部において温度が３００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が５．４９×１０−９Ｊ、４００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が９．００×１０−１０Ｊ、５００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が２．０３×１０−１０Ｊ、６００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が１．０１×１０−１０Ｊ、７００Ｋ以上である部分の熱エネルギーの総和が０Ｊであることを表示している。これらの数値を比較することにより半導体装置ａとｂの熱エネルギー分布の違いを定量化でき、例えば再設計が必要な場合に、設計パラメータの最適な変更量を定量的に決めることができ、従来技術を用いる場合よりも高性能な半導体装置を迅速に設計することができる。
【００５７】
その他は実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００５８】
実施の形態３．
次に実施の形態３について説明する。
【００５９】
図５は、実施の形態３における半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【００６０】
実施の形態３における構成は、実施の形態１における図１、２と同様である。
【００６１】
本実施の形態では、実施の形態１で表示する、所定の温度区間にある半導体装置の部分についての情報と、実施の形態２で表示する、所定の温度以上にある半導体装置の部分についての情報とを同時に重ねて表示する。これにより、実施の形態１と実施の形態２で表示する情報を画面を切り替えることなく同時に表示できるので、双方の情報を同時に評価したい場合に効率よく作業を行うことができる。反対に、どちらか一方の情報のみが必要な場合には、実施の形態１または実施の形態２を用いることにより表示される情報を簡潔に保つことができるので、実施の形態１、２、３は評価の目的に応じて使い分けることができる。
【００６２】
詳細については、実施の形態１と実施の形態２の説明において述べたことの重ね合わせなのでここでは省略する。
【００６３】
その他の実施の形態としては、上記の各実施の形態において表示する情報の一部を省略してもよい。例えば図３において常に体積表示１０３、熱容量表示１０４、熱エネルギー表示１０５を全て表示せずに、不要な場合にはいずれかの表示を省略してもよい。
【００６４】
また、温度分布図表示１０１も不要であれば表示を省略してもよい。この場合、表示するのは全て文字情報となる。従って、例えば文字情報として電子ファイルに保存して、周知のテキスト編集ソフトウェアや電子メール等を用いて表示しても良い。
【００６５】
温度分布図表示１０１は等高線表示の場合について実施例を説明したが、例えば、３次元デバイスシミュレーションを実施した場合には鳥瞰図で温度分布を表示してもよい。その他、任意のグラフィック技術を用いて温度分布を表示しても良い。
【００６６】
上記各実施の形態においては、半導体装置の内部の最高温度は別途出力させる場合について説明したが、例えば図３、図４、図５のユーザーインターフェースの画面の余白に最高温度や温度が最高となる位置の座標を数値として表示しても良い。その他必要な情報を数値や図として併せて表示しても良い。
【００６７】
温度が最高となる位置は温度分布表示１０１においてマークで併せて表示しても良い。
【００６８】
上記実施の形態においては半導体装置ａ、及びｂの情報を上下に並べて表示しているが、これらは左右に並べても良い。また、三つ以上の半導体装置について同時に並べて表示してもよいし、単一の半導体装置についてのみ独立に表示してもよい。
【００６９】
ここで、上記各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものは、ＣＰＵ３７（コンピュータ）で動作可能なプログラムにより構成している。これらのプログラムは、例えば、Ｃ言語により作成することができる。或いは、ＨＴＭＬやＳＧＭＬやＸＭＬを用いても構わない。或いは、ＪＡＶＡ（登録商標）を用いて画面表示を行っても構わない。
【００７０】
プログラムにより構成する場合、上記プログラム群４９には、各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものにより実行されるプログラムが記憶されている。ファイル群５０には、入力部１７０により入力される各種情報が記憶されている。
【００７１】
また、各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものは、一部或いはすべてをハードウェアにより実現することも可能である。例えば、表示装置の一例として、出力部１６０をすべてハードウェアとして実現しても構わない。また、例えば、シミュレータ１００の各構成をすべてハードウェアとして実現しても構わない。また、「〜部」として説明したものは、ＲＯＭに記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェア或いは、ハードウェア或いは、ソフトウェアとハードウェアとファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
【００７２】
また、上記各実施の形態を実施させるプログラムは、また、磁気ディスク装置４６、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。
【００７３】
以上のように、上記実施の形態は半導体装置の内部における温度分布の情報のユーザーインターフェース方法或いは装置において、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の体積の総和を数値により表示することを特徴とするユーザーインターフェース方法或いは装置である。
【００７４】
また、上記実施の形態は半導体装置の内部における温度分布の情報のユーザーインターフェース方法或いは装置において、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の熱容量の総和を数値により表示することを特徴とするユーザーインターフェース方法或いは装置である。
【００７５】
また、上記実施の形態は半導体装置の内部における温度分布の情報のユーザーインターフェース方法或いは装置において、所定の温度範囲にある半導体装置の内部の部分の熱エネルギーの総和を数値により表示することを特徴とするユーザーインターフェース方法或いは装置である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施の形態１におけるシミュレータのハードウェア構成図である。
【図２】実施の形態１におけるブロック構成図である。
【図３】実施の形態１における、半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【図４】実施の形態２における半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報ユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【図５】実施の形態３における半導体装置ａ及びｂの内部に置け得る温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【図６】従来技術１による、半導体装置ａ及びｂの内部における温度分布の情報のユーザーインターフェースを概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  温度分布図表示部、２  温度スケール表示部、３  体積表示部、４  熱容量表示部、５  熱エネルギー表示部、３０  ＬＡＮ、３７  ＣＰＵ、３８  バス、３９  ＲＯＭ、４０  ＲＡＭ、４１  ＣＲＴ表示装置、４２  Ｋ／Ｂ、４３  マウス、４４  通信ポート、４５  ＦＤＤ、４６  磁気ディスク装置、４７  オペレーティングシステム、４８  ウィンドウシステム、４９  プログラム群、５０  ファイル群、８６  ＣＤＤ、８７  プリンタ装置、８８  スキャナ装置、１００  シミュレータ、１０１  温度分布図表示  １０２  温度スケール表示、１０３  体積表示、１０４  熱容量表示、１０５  熱エネルギー表示、１１０  実行部、１２０  温度分布情報演算部、１３０  体積値情報演算部、１４０  熱容量値情報演算部、１５０  熱エネルギー値情報演算部、１６０  出力部、１７０  入力部、１８０  記憶部、２０３  体積表示、２０４  熱容量表示、２０５  熱エネルギー表示、３０３  体積表示、３０４  熱容量表示、３０５  熱エネルギー表示。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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