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。     

一个带自热效应的新型LDMOS解析模型

介绍了一个带自热效应的新型LDMOS解析式模型.通过研究以阈值电压为基础的BSIM3v3模型,增加了对漂移区影响的考虑,同时,加入自热效应影响,且不用引入单独的自热网络,有效地提高了计算效率.模型中引入有物理背景的新参数来描述LDMOS特有的准饱和效应和自热效应.在计算实验中,模拟数据很好地吻合实际器件的测量数据,证明该模型适用于LDMOS功率器件在电路中的仿真.     

一种新型的集成电路片上CMOS温度传感器

介绍了一种可以用于片上温度监控的CMOS温度传感器,该传感器具有面积小、功耗低、精度高、易于实现等优点,可以比较容易地集成到芯片上实现温度监测功能.     

一种新型的集成电路片上CMOS温度传感器

介绍了一种可以用于片上温度监控的CMOS温度传感器,该传感器具有面积小、功耗低、精度高、易于实现等优点,可以比较容易地集成到芯片上实现温度监测功能.     

一种新型金属探测器的设计

本文简述了金属探测器的原理,在此基础上,着重介绍了一种采用数字合成技术产生信号和变压器耦合功率放大电路的金属探测器的设计方法。采用平衡式线圈结构,利用FPGA直接频率合成的方式设计信号源,直接进行频率合成,功率放大方面采用了变压器耦合功率放大电路。文中给出了系统的硬件组成和设计方法,最后通过实验验证了该计算方法的有效性。具有灵敏度高,稳定性好,能够得到稳定的控制效果的特点。可用于食品加工、制药等行业,大大提高了生产率并显著改善了产品的质量。     

一种新型光开关时间响应特性的研究

介绍了一种利用介质折射率的负变化量制作光开关的基本原理及时间响应特性。从其工作原理出发,分析了其内折射率变化的主要机制;通过详细的理论分析,得出折射率变化的表达式;并以此为基础深入讨论了影响其开关性能及时间响应特性的因素,所得结果与已有的实验报道相吻合。     

一种金属填充硅通孔工艺的研究

硅通孔(Through silicon via)的互连技术是3D IC集成中的一种重要工艺。报道了一种高深宽比的垂直互连穿透硅通孔工艺,其通孔的深宽比达到50以上;研究了利用钨填充硅通孔的一些关键工艺,包括阻挡层淀积工艺和钨填充工艺,分析了不同填充工艺所造成的应力的变化。最后获得了一种深宽比达到58∶1的深硅通孔无缝填充。     

一种新型电子设备热设计分析

随着电子设备热流密度的提升,其散热设计难度越来越大。首先,从总体设计角度提出了设备的结构组成,形成了完整的设计方案;其次,通过分析需要解决的问题,确定了热设计为关键技术,并提出了设计目标;接着,介绍了整机的散热措施、分析了风机的选择过程以及风道的设计理念;最后,通过软件仿真分析、试验验证以及长期的使用,证明了该设计方案有效实用。     

一种基于三维集成电路的多位碳纳米管硅通孔

针对三维集成电路中各层之间的I/O限制问题,提出了一种新型的三位碳纳米管TSV。首先利用HFSS软件对三位CNT TSV各寄生参数进行了数值计算,与基于理论的数值计算相比,具有较高的精度,各寄生参数的误差大小在3%以内。在ADS中搭建了该结构的等效电路模型,并仿真得出了它的S参数,与HFSS的S参数仿真结果相比误差在1.2%以内。然后基于三位CNT TSV的概念,提出了新的差分型多位CNT TSV。与传统GSSG型TSV以及两种新型双位TSV(G-SS-G型和GS-SG型)相比,所提出的差分型多位CNT TSV节省了芯片面积,提高了集成密度,且具有优越的抗干扰能力和更好的时延性能。最后,对所提出TSV结构进行时域眼图仿真,表明新结构具有良好的信号完整性。     

基于45 nm技术的ULSI互连结构的温度模拟

应用自行建立的准二维简化模型，计算了三种基于45nm节点技术的ULSI九层低介电常数介质互连结构的温度升高。与ANSYS的分析对比表明，简化模型误差为7．7％。三种互连结构中，结构Ⅲ设计具有最佳的散热能力，不仅工作时绝对温升小，而且随衬底温度和介质导热系数的温升加大也小；结构Ⅰ的散热能力良好，结构Ⅲ最差。对三种互连结构的尺寸分析表明，层间介质的厚度对互连系统的温升影响大，必须在电学模拟和温度模拟完成后找到一个最佳厚度值，以保证既有好的散热条件，又有利于减小RC延迟。互连结构的温升随电介质导热系数的减小呈二阶指数升高，特别当介质导热系数小于0．1W／℃·m时，互连结构设计将会成为器件温升和系统可靠性的关键所在，引入新技术或许势在必行。     

ULSI/VLSI中铝互连线热应力的数值模拟

对有钝化层与无钝化层的铝互连线的热应力进行了数值模拟,并建立起互连线的二维有限元模型.对无钝化的铝互连线,只考虑弹性行为,其应力随线宽及衬底刚度的增加而增加.对于钝化的铝互连线,对其弹性行为和弹性/理想塑性行为进行了模拟.结果发现,互连线线宽的减小,钝化层硬度的增加,都会使应力增加.与纯弹性线条相比,弹性/理想塑性互连线条中的应力有所减小,且分布更均匀.     

ULSI中Cu互连线的显微结构及可靠性

观察了ULSI中大马士革结构的Cu互连线的晶粒生长和晶体学取向.分析了线宽及退火对Cu互连线显微结构及电徙动的影响.Cu互连线的晶粒尺寸随着线宽的变窄而减小.与平坦Cu膜相比,Cu互连线形成微小的晶粒和较弱的 (111) 织构.300℃、30min退火促使Cu互连线的晶粒长大、(111) 织构发展,从而提高了Cu互连线抗电徙动的能力.结果表明,Cu的扩散涉及晶界扩散与界面扩散,而对于较窄线宽的Cu互连线,界面扩散成为Cu互连线电徙动失效的主要扩散途径.     

ULSI 多层布线中Cu 的CMP 技术

作者对当前ULSI多层布线中金属铜的CMP技术作了系统的介绍,对抛光机理、多层布线中铜图案成型技术、浆料目前的种类及成分和表面完美性问题作了详细地分析和论述,并且对目前存在问题及解决的方法和发展方向进行了讨论。     

ULSI多层Cu布线CMP中磨料的研究

超大规模集成电路多层Cu布线平坦化中,抛光磨料是CMP系统的重要组成部分,是决定抛光速率、抛光表面状态和平坦化能力的重要影响因素.分析研究了在CMP中磨料的作用和影响,指出碱性的纳米级SiO2水溶胶是ULSI多层Cu布线CMP的理想磨料.并进一步通过对多层Cu布线CMP硅溶胶磨料的优化研究,指出采用小粒径、低粒径分散度、高质量分数的SiO2水溶胶磨料,可有效地解决平整度差、塌边、碟形坑、表面粗糙度差等问题,获得了良好的抛光效果.     

超大规模集成电路快速热处理技术

本文介绍了快速热处理技术的研究成果.包括:RHT设备,高剂量注入硅的RTA机理与最佳RTA条件选择,以及浅PN结制造,硅化物形成,BPSG回流和薄氧化层的快速氮化等RTP技术.     

Analytical Model for Optimum Signal Integrity in PCB Interconnects Using Ground Tracks

In this paper, we present analytical models for line impedance and the coupling coefficient in the presence of additional ground tracks. We use a variational analysis combined with the transverse transmission-line technique to model interconnect lines guarded by ground tracks. Using the proposed model, it would be possible for designers to reduce crosstalk in coupled lines and obtain desired line impedance, thereby ensuring optimum signal integrity. The results obtained are verified by full-wave simulations and measurements performed on a vector network analyzer. The proposed model may find applications in the design and analysis of high-speed interconnects.      

A Novel Analytical Model for Switches With Shared Buffer

Switches with a shared buffer have lower packet loss probabilities than other types of switches when the sizes of the buffers are the same. In the past, the performance of shared buffer switches has been studied extensively. However, due to the strong dependencies of the output queues in the buffer, it is very difficult to find a good analytical model. Existing models are either accurate but have exponential complexities or not very accurate. In this paper, we propose a novel analytical model called the Aggregation model for switches with shared buffer. The model is based on the idea of induction: first find the behavior of two queues, then aggregate them into one block; then find the behavior of three queues while regarding two of the queues as one block, then aggregate the three queues into one block; then aggregate four queues, and so on. When all queues have been aggregated, the behavior of the entire switch will be found. This model has perfect accuracies under all tested conditions and has polynomial complexity.     

ULSI制备中铜布线的两步抛光技术

在超大规模集成电路(ULSI)铜布线工艺中,采用阻挡层来提高铜与衬底的粘附性,主要是为了防止铜原子向介质或衬底中扩散.为了达到全局平面化,就需要克服阻挡层金属与布线金属铜因化学和物理性质的不同而导致其化学机械抛光(CMP)速率的不同.通过研究和一系列试验,采用两步抛光,初抛中采用高化学作用,终抛中采用高机械作用,达到较好的全局平面化效果,并提出了初抛的CMP模型.