一种新型的集成电路金属连线温度分析解析模型

研究了金属连线上的焦耳热对连线温度的影响,进而提出了一种新型的集成电路多层金属连线上的温度模拟器(LTem).该模拟器采用一种相对简单的热学解析模型,详细考虑了通孔效应以及边缘效应对温度分布的影响.模拟结果表明,考虑了通孔效应以及边缘效应之后,金属连线上的温度分布情况有了较大程度上的降低,LTem可以得到更贴近实际情况的金属连线温度分布情况     

通孔对金属连线温度分布的影响

详细讨论了考虑通孔自热的金属连线温度分布模型,并通过该模型,计算了不同通孔直径和高度情况下,单一及并行金属连线的温度分布。计算结果表明,通孔直径和通孔高度及并行金属连线间的热耦合对金属连线温度分布有重大的影响。     

考虑温度分布效应的RLC互连延时分析

基于等效Elmore延时模型和分段分布参数思想提出了一种RLC互连延时解析模型,该模型同时考虑了瓦连线温度分布效应和电感效应对延时的影响,更加贴近实际情况,在实际应用中具有重要意义.仿真结果表明,对于简单的RLC互连树形结构而言,所提模型的延时误差在10%以内,且仿真效率高.     

考虑温度分布效应的RLC互连延时分析

基于等效Elmore延时模型和分段分布参数思想提出了一种RLC互连延时解析模型,该模型同时考虑了互连线温度分布效应和电感效应对延时的影响,更加贴近实际情况,在实际应用中具有重要意义. 仿真结果表明,对于简单的RLC互连树形结构而言,所提模型的延时误差在10%以内,且仿真效率高.     

ULSI中金属互连系统上的热点分析

针对金属互连系统上的热点将对集成电路芯片的性能和可靠性产生重大的影响,详细讨论了ULSI金属互连系统上的热点位置和温度分布模型,并通过该模型比较了不同通孔直径和高度情况下,金属互连系统上的热点位置和温度的差别。结果表明,通孔直径和高度对金属互连系统上的热点有重大的影响。     

低阻硅CMOS工艺片上互连线模型

提出了一种新的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺片上的互连线模型,模型在考虑互连线金属导体高频效应和衬底效应的基础上,引入了一个电容来表征金属导体通过氧化层在低阻硅衬底中引起的容性耦合特性.建立的互连线模型通过0.18 μm CMOS工艺上制作的互连线测试数据验证,频率精度可至50 GHz.     

用模拟退火算法实现集成电路热布局优化

介绍了一种综合考虑集成电路电学性能指标以及热效应影响的布局优化方法.在保证传统设计目标(如芯片面积、连线长度、延迟等)不被恶化的基础上,通过降低或消除芯片上的热点来优化集成电路芯片的温度分布情况,进而优化整个电路性能.并将改进的模拟退火算法应用于集成电路的热布局优化,模拟结果表明该方法与传统布局方法相比在保持了较好的延迟与连线长度等设计目标的同时,很好地改善了芯片表面的热分配情况.     

用模拟退火算法实现集成电路热布局优化

介绍了一种综合考虑集成电路电学性能指标以及热效应影响的布局优化方法 .在保证传统设计目标 (如芯片面积、连线长度、延迟等 )不被恶化的基础上 ,通过降低或消除芯片上的热点来优化集成电路芯片的温度分布情况 ,进而优化整个电路性能 .并将改进的模拟退火算法应用于集成电路的热布局优化 ,模拟结果表明该方法与传统布局方法相比在保持了较好的延迟与连线长度等设计目标的同时 ,很好地改善了芯片表面的热分配情况     

ULSI中铜互连线通孔电热性能的数值模拟

利用三维有限元模型对Cu互连线通孔进行了电流密度、温度和温度梯度的分布进行了模拟,比较了具有不同阻挡层材料的通孔内的电流密度、温度和温度梯度的分布.对于同一阻挡层材料,进行了不同通孔倾斜角的模拟.模拟结果指出,通过优化通孔倾斜角和优选阻挡层材料可有效地改善通孔内的电流密度和温度的分布,提高ULSI通孔互连的可靠性,这对通孔的设计提供了有益的参考.     

2TF:一种协同考虑过硅通孔和热量的三维芯片布图规划算法

 三维芯片由多个平面器件层垂直堆叠而成,并通过过硅通孔(TSV,Through Silicon Via)进行层间互连,显著缩短了互连线长度、提高了芯片集成度.但三维芯片也带来了一系列问题,其中单个过硅通孔在目前的工艺尺寸下占据相对较大的芯片面积,且其相对滞后的对准技术亦降低了芯片良率,因此在三维芯片中引入过多的过硅通孔将增加芯片的制造和测试成本.垂直堆叠在使得芯片集成度急剧提高的同时也使得芯片的功耗密度在相同的面积上成倍增长,由此导致芯片发热量成倍增长.针对上述问题,本文提出了一种协同考虑过硅通孔和热量的三维芯片布图规划算法2TF,协同考虑了器件功耗、互连线功耗和过硅通孔数目.在MCNC标准电路上的实验结果表明,本文算法过硅通孔数目和芯片的峰值温度都有较大的降低.