硅通孔技術(shù)是通過在芯片與芯片之間、晶圓與晶圓之間制作垂直導(dǎo)通,從而達到芯片之間進行互連的技術(shù),它可以使3D封裝在一定尺寸的芯片上實現(xiàn)更多的功能,同時避免高密度下2D封裝的長互連導(dǎo)致的RC延遲。作為三維集成電路中互連的硅通孔,其寄生參數(shù)的提取將直接影響到集成電路功耗,時延,噪聲等方面的性能,因此硅通孔寄生參數(shù)提取對高性能芯片的成功設(shè)計具有十分重要意義。硅通孔電容參數(shù)的提取方法已經(jīng)較為成熟,本文重點研究硅通孔電阻電感的高效提取方法。數(shù)值法是硅通孔電阻電感參數(shù)提取的常用方法,多數(shù)數(shù)值法只適用于分析硅通孔形狀規(guī)則且表面光滑的情況,對于實際制作中出現(xiàn)的誤差等情況無法分析,難以滿足三維集成電路對硅通孔參數(shù)提取的實際要求,并且數(shù)值法計算過程中存在奇異點,而且需要進行矩陣轉(zhuǎn)置等處理,計算量大,所以尋求集成電路模型的解析分析方法是必要的和急需的。本文以數(shù)值法結(jié)果為基礎(chǔ)展開如下工作:（1）以高面率比且表面光滑的硅通孔為研究對象,根據(jù)大量計算結(jié)果分析其電阻電感參數(shù)的影響因素,結(jié)合擬合方法得到計算電阻電感隨頻率變化的解析式;（2）考慮實際制作工藝會出現(xiàn)的誤差,建立梯形硅通孔模型,分析其角度對參數(shù)提取的影響,得... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４金屬導(dǎo)電焊料填充硅通孔工藝流程??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｓｉｌｉｃｏｎ?ｖｉａ?ｆｉｌｌｅｄ?ｗｉｔｈ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ?ｓｏｌｄｅｒ??

通孔為研究對象，通過對不同、電感參數(shù)值，使用電磁場理論、阻、電感參數(shù)提取解析式。??結(jié)構(gòu)呈圓柱體，如圖２．１所示。屬。其中對于襯底而言，它上Ｓ制作工藝形成，從而形成互連材質(zhì)為硅片；為了將金屬與硅襯此也叫二氧化硅層；一般填充金屬比較大，對信號傳輸阻礙小，多使用銅填充。??和上下兩個金屬面構(gòu)成，通過仿并沒有太大的影響Ｉ４２］，為了簡化

Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｓｉｌｉｃｏｎ?ｖｉａ??通過Ｑ３Ｄ軟件對不同尺寸參數(shù)的硅通孔進行仿真，得到其寄生電阻、電感參數(shù)仿??真值分別如圖２．３?（ａ）和（ｂ）所示：??其中圖（ａ）和（ｂ）的掛通孔仿真模型半徑為１０ｕｍ，電阻單位均為毫歐（ｍｏｈ）。??，?，?，?３２０－??；???咖－?｜?Ｌ／Ｄ＝１３仿真值｜?＇?｜?—＊—?ＬＡＣ仿苒值?｜?，？??１８０－?＾ＵＤ＝１５仿典值?／?３００＂?｜?一ＬＤＣ仿裒值??棚：二＝盟Ｉ?２８。：?，ｚ，??ｌ２０－?：?｜｜?ｓ２４〇：??１?＾??〇???????—?，Ｔ，＂Ｔ—■?＇＂＇１?????＂１?????１?１４０?■??１０２?１０５?１０４?１０ｓ?１０＊?１０Ｔ?１０＊?１０＊?１０’。????１???１???１???１???１??辦（ＨＺ）?１２?１４?１６?１８?２０?２２??Ｌ／Ｄ??（ａ）?（ｂ）??圖２．３高面率比圓柱硅通孔參數(shù)仿真結(jié)果（ａ）電阻、（ｂ）電感??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ａ）?ａｎｄ?ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ?（ｂ）ｏｆ?ａ?ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｓｉｌｉｃｏｎ??ｖｉａ?ｗｉｔｈ?ｈｉｇｈ?ａｓｐｅｃｔ?ｒａｔｉｏ??理想情況下

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]集成電路互連線電阻電感參數(shù)提取方法研究[D]. 陳寶君.大連理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]面向三維集成的硅通孔互連信號完整性與電氣建模研究[D]. 賀翔.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號：3237393