VLSI互连寄生电容准三维多极加速提取

随着VLSI向深亚微米发展,需要快速而精确地计算互连寄生电容以保证高性能电路设计的正确性.本文介绍一个单介质准三维电容提取软件.在位势理论建立的间接边界积分方程中,它在导体表面采用线电荷近似面电荷的思想简化3-D结构,并采用多极加速法进一步降低计算复杂度.由于既保留了三维形体的空间架构,又使大量电荷积分降为一维,取得了精度与速度的良好平衡.数值计算结果表明,其计算复杂性为O(n),n为边界元数.     

动态随机存储器IC芯片制造技术的进展与展望

介绍了DRAM 0.1μm特征尺寸理论极限的突破及相关技术进展,以及各种非易失性随机存储器(NVRAM)如FeRAM,相变RAM,MRAM.现今PC中的RAM很快将被NVRAM所取代,从而可缩短PC的启动时间.     

电磁故障注入攻击对动态随机存取存储器安全性的影响研究

以探索电磁故障注入(EMFI)攻击对动态随机存取存储器(DRAM)的安全性影响为目标,该文使用电磁故障注入攻击平台对DRAM进行了扫描攻击,对出现的故障进行统计分类,随后基于DRAM的基本结构分析阐述了造成故障的机理,最后展示了通过电磁脉冲攻击DRAM对计算机系统的安全威胁.实验表明电磁脉冲在DRAM中既可以引起瞬时故障也可以引起持续性故障,且以多故障为主.分析发现,电磁脉冲故障攻击技术可以以低的时间和空间分辨率向DRAM的指定地址注入持续性故障.另外,该文成功地将持续性故障注入到了存储在DRAM中的AES-128程序中并破解了其密钥,证明了使用电磁脉冲对DRAM进行攻击能对计算机系统造成安全威胁,展示了DRAM安全性的研究对硬件系统安全具有重要意义.     

三维寄生电容边界元计算的半解析积分方法

在VLSI三维多介质互连寄生电容的边界元法计算中,利用互连结构特点,本文提出一种半解析积分方法,它应用原函数方法将二维面积分转化为一维线积分,再用一维高斯积分求出积分值.与二维高斯积分相比,速度更快、精度更高,并改善了解的精度.     

电磁故障注入攻击对动态随机存取存储器安全性的影响研究

以探索电磁故障注入(EMFI)攻击对动态随机存取存储器(DRAM)的安全性影响为目标,该文使用电磁故障注入攻击平台对DRAM进行了扫描攻击,对出现的故障进行统计分类,随后基于DRAM的基本结构分析阐述了造成故障的机理,最后展示了通过电磁脉冲攻击DRAM对计算机系统的安全威胁.实验表明电磁脉冲在DRAM中既可以引起瞬时故...     

动态随机存取记忆体的深槽电容器制造方法

首先对深槽电容器应用于4Mb至256Mb动态随机存取记忆体的发展做简要的回顾,以便于读者了解不同时期的记忆体元件设计概念及关键技术。后半部分以示意图方式解析256Mb深槽电容器制造工艺流程,使读者进一步了解先进记忆体产品制造上的主要挑战。     

图文电视中大容量数字存储器的设计

提出了图文电视中的大容量数字存储器电路设计方案，详细描述了设计的基本思想和两个ＦＰＧＡ功能模块的具体实现，简要介绍了图文电视的基本概念。     

一种可适应复杂互连电容结构的边界元形体处理方法

针对当前集成电路中日益复杂的互连结构,提出了一种边界元电容提取中的形体处理方法,可适用于填充气隙、保形介质、多平面介质,以及任意复杂的寄生电容结构.在该处理方法中采用多叉树组织三维形体对象,并有效地生成区域边界表面的信息.数值实验表明,该方法拓宽了边界元电容提取处理复杂结构的能力,且具有较高效率.     

一种可适应复杂互连电容结构的边界元形体处理方法

针对当前集成电路中日益复杂的互连结构,提出了一种边界元电容提取中的形体处理方法,可适用于填充气隙、保形介质、多平面介质,以及任意复杂的寄生电容结构.在该处理方法中采用多叉树组织三维形体对象,并有效地生成区域边界表面的信息.数值实验表明,该方法拓宽了边界元电容提取处理复杂结构的能力,且具有较高效率.     

复合量子点MOSFET结构存储器的电路模拟

本文采用准经典近似的Monte Carlo方法对复合量子点MOSFET结构存储器的等效单电子电路进行了模拟.研究结果表明,由于台阶状的复合隧穿势垒的作用,存储器的存储时间特性可得到极大提高.我们进一步研究了N沟道锗/硅复合量子点MOSFET结构存储器的时间特性,得到其存储时间可长达数年,同时写擦时间可分别为μs和ns量级,从而这种新型的器件结构可以有效解决快速编程和长久存储间的矛盾.     

一种快速的三维VLSI互连电容提取方法:虚拟多介质方法

本文提出一种基于直接边界元方法的虚拟多介质(Quasi-Multiple Medium,QMM)加速方法,并将它应用于三维VLSI多介质互连电容的计算中.QMM方法将三维互连电容器中的单层介质看成由多个虚拟介质组成,从而大大减少了系数矩阵中的非零元数目,最终使计算时间和存储空间显著减少.通过比较QMM算法与非QMM算法,以及商业软件Raphael对实际三维互连结构的计算,结果表明QMM算法在保持计算准确性的同时,可使电容提取的效率得到显著提高.     

考虑填充哑元的有效三维互连电容提取与分析

向集成电路版图中填充金属哑元(dummy)可减少化学-机械抛光所产生的介质厚度差异,同时它也给传统的寄生电容提取工具带来性能上的巨大挑战.本文基于虚拟多介质加速的直接边界元法,提出一种有效处理含有哑元填充互连结构的三维电容提取算法.通过采用悬浮(floating)边界条件和有效的方程形成和求解方法,该算法在保持高精度的同时,速度比Raphael快几千倍、比文[5]中方法快十多倍.利用本文算法,还对含哑元结构进行了一系列试验,分析其对互连电容的影响,有助于集成电路的优化设计.     

MOSFET寄生电容对E类功率放大器影响的研究

针对Class-E功率放大器传输效率受MOSFET寄生电容的影响,提出了一种提高传输效率的方法。通过调节RLC回路中串联谐振电容的数值,提高旁路电容的数值,调节负载回路,使其超过MOSFET自身的输出寄生电容,以达到提高输出效率的目的。计算及仿真结果表明该方法在13.56 MHz下,可以将Class-E的旁路电容的值提高到120～160 pF,大大超过了IRF510的102.98 pF的寄生输出电容。最后,通过MSO3012混合信号示波器测量电路的传输效率,并对解决方案评估和改进,将Class-E的能量传输效率从改进前的37.1%提高到改进后的54.4%。据此,实现了Class-E在神经假体中数据与能量传输的应用。     

GMRES方法在3-D寄生电容计算中的应用

随着VLSI向深亚微米发展、集成电路密度不断提高,互连延迟成了加快器件速度的一个限制因素,由于互连延迟是由金属连线间的电阻及电容所产生的,因此萃取寄生参数的工作更显重要.文章使用GMRES方法求解了3-D寄生电容分析的复系数线性方程组,并将其与SOR迭代法相比较.这种方法可以降低方程的迭代次数约20%,并明显减少了方程的求解时间.     

一种降低寄生电容影响的64×4红外焦平面读出电路

本文提出了一种64×4扫描型红外焦平面读出电路。电路采用0．5μm标准CMOS工艺。工作电压为5V。本设计在列读出级采用了降低寄生电容影响的设计,以降低电路输出相对无寄生电容设计输出值的偏差,提高各通道的一致性。在对具有4级TDI、微扫描步长为探测器中心间距1/3的读出电路列暂存级进行的仿真中,相对于改进前的普通电路结构,本文提出的新型电路结构与设计理想值之间的偏差降为原来的10%。     

3-D寄生电容的HOC-ADI提取方法

采用ADI与高阶紧致差分相结合的方法计算3-D寄生电容.数值计算表明,这种方法可以降低方程的迭代次数约40%,并明显减少方程的求解时间.     

有线电视屏蔽传输电缆电容的LBEM分析

屏蔽传输电缆把电视信号送进千家万户,而电感、电容等特性参数对传输电缆上的信号质量评估起着重要作用。介绍用线性边界元计算多芯屏蔽传输电缆电容的基本原理,3个工程实例的计算结果表明:有线电视屏蔽传输电缆电容不仅与芯线排列有关,还与芯线截面形状有很大关系。