基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)建模的互連可靠性研究.pdf

1、近年來,電路的集成度不斷提高,而器件尺寸的卻在不斷縮小,集成電路的失效率隨之逐漸提高,因此集成電路的互連可靠性受到了越來越多研究者們的關(guān)注。本文使用有限元法分析法對集成電路三維模型的互連可靠性進行了研究,具體用到了 ANSYS軟件對三維的電路模型進行熱分析。ANSYS軟件是有限元分析的一種工具,可以比較接近的模擬電路的實際工作環(huán)境。為了驗證結(jié)果的準確性,本文選用了較為簡單的僅包含兩個場效應(yīng)管的反相器來舉例說明。
　　本文選用了反相

2、器電路的三維模型來研究集成電路的互連可靠性,因為集成電路已由過去的平面結(jié)構(gòu)發(fā)展成為現(xiàn)在的三維多層結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)常用的線間過孔結(jié)構(gòu)或簡單的平面電路模型不能夠考慮到由電流引起的溫度以及熱機械應(yīng)力變化而產(chǎn)生的失效,而使用現(xiàn)存的有限元法研究三維電路結(jié)構(gòu)不僅可以考慮到電流引起的失效,同時也將熱傳遞以及焦耳熱等因素考慮在內(nèi)。在有限元軟件的計算過程中,通過計算電路結(jié)構(gòu)中互連線的電流密度分布,溫度分布以及熱機械應(yīng)力分布來確定電路中可靠性最差的位置。為了研究

3、電路模型的環(huán)境條件以及幾何參數(shù)的變化對互連可靠性的影響,本文還對三維電路模型的不同環(huán)境條件以及不同的結(jié)構(gòu)進行了仿真,根據(jù)結(jié)果中電流密度、溫度及熱機械應(yīng)力的分布的變化,確定了影響互連可靠性最主要的幾個因素。
　　然而由于ANSYS是有限元分析軟件,在計算過程中會分別計算每個有限元的可靠性數(shù)值,因此仿真時間很長。尤其是在網(wǎng)格劃分較小的情況下,即使一個簡單的反相器模型可能也需要十幾個小時,甚至一天的時間。因此本文還提出了將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的