基于碳納米管的硅通孔電氣建模與信號(hào)完整性研究.pdf

1、硅通孔技術(shù)是三維集成電路中的關(guān)鍵技術(shù),能夠提高封裝效率并降低功耗,但隨著集成電路特征尺寸持續(xù)縮小和信號(hào)頻率持續(xù)增高,傳統(tǒng)的硅通孔互連會(huì)出現(xiàn)可靠性和信號(hào)完整性問題。碳納米管具有低電阻率和可承載電流密度大的特點(diǎn),被認(rèn)為極有可能在將來(lái)取代銅,成為新一代芯片互連線材料。本文主要從等效電路建模與信號(hào)完整性分析兩個(gè)方面對(duì)基于碳納米管束填充的硅通孔互連進(jìn)行深入研究。
　　本文首先結(jié)合量子電子學(xué)理論與碳納米管基本特性,對(duì)碳納米管互連線的等效電路模

2、型進(jìn)行分析。然后,分析基于地-信號(hào)-地硅通孔對(duì)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)硅通孔集總等效電路模型,并與三維全波仿真的建模方法進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證等效電路模型的準(zhǔn)確性。最后,著重對(duì)碳納米管束填充的硅通孔進(jìn)行分析,分別對(duì)單壁碳納米管束填充的硅通孔與雙壁碳納米管束填充的硅通孔進(jìn)行 RLGC等效電路建模,并提出一種新型的基于同軸型混合碳納米管束填充的硅通孔結(jié)構(gòu)。在考慮硅通孔間寄生效應(yīng)與MO S效應(yīng)的基礎(chǔ)上,提出該新型硅通孔結(jié)構(gòu)的高頻等效電路模型,并基于不同尺寸參數(shù),通