芯片內(nèi)互連線電特性研究與應(yīng)用.pdf

1、本文的主要研究工作如下:第二章研究了基于有耗介質(zhì)層上的二維或三維互連線的頻變電容和電導(dǎo)參數(shù)提取方法,首先采用了全電荷格林函數(shù)法結(jié)合矩量法進(jìn)行分析和離散化,得到了矩陣方程,針對(duì)這種方法要在導(dǎo)體表面和介質(zhì)交界面上都有分塊,導(dǎo)致矩階數(shù)比較高的特點(diǎn),本文首次提出采用Hadamard正交變換來對(duì)大型稠密矩陣稀疏化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種稀疏化的效率是高效的,對(duì)于稀疏化的矩陣方程,本文采用GMRES迭代的方法進(jìn)行求解,進(jìn)一步提高了二維或者三維頻變電容、電

2、導(dǎo)參數(shù)提取效率.第三章介紹了MIS結(jié)構(gòu),很多MMIC芯片電路都直接在上面實(shí)現(xiàn),由于受半導(dǎo)體襯底的影響,互連線參數(shù)具有明顯的頻變特性,本章充分利用MIS結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層數(shù)少的特點(diǎn),采用了鏡像法的原理,得到了鏡像格林函數(shù).在第四章中提出了雙介質(zhì)鏡像格林函數(shù)法,不僅能解決有四層介質(zhì)結(jié)構(gòu)層,而且能求解有耗半導(dǎo)體襯底情況,為了提高計(jì)算效率,本章基于介質(zhì)鏡像法的特點(diǎn),即發(fā)射、透射次數(shù)越多,相應(yīng)的鏡像電荷量越小,將層次法的思想應(yīng)用在提高雙介質(zhì)鏡像格林函數(shù)

3、的計(jì)算速度.第五章對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的介質(zhì)結(jié)構(gòu)情況分析后,發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)或者已經(jīng)是或者合理簡化都形成了四層不同的介質(zhì)層,與上章不同的地方是金屬層位于保護(hù)層和半導(dǎo)體襯底層之間的SiO<,2>中,因此,本章將雙鏡像介質(zhì)格林函數(shù)法的思想加以應(yīng)用,得到了專門針對(duì)CMOS工藝的格林函數(shù),從而很順利地提取出了芯片中的二維和三維互連線的頻變電容和電導(dǎo).第六章首先是對(duì)芯片內(nèi)的各類傳輸線進(jìn)行了建模,然后通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)過程中采用了片上的S