考慮溫度的納米級(jí)CMOS互連線串?dāng)_和延時(shí)模型研究.pdf

1、隨著硅CMOS集成電路工藝開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)階段，集成器件和金屬互連線的尺寸不斷減小，電流密度以及金屬互連線的層數(shù)進(jìn)一步增加，金屬互連線熱問(wèn)題已經(jīng)成為高性能集成電路時(shí)的主要考慮因素。過(guò)高的互連線溫度和不均勻的互連線溫度分布會(huì)影響電路的時(shí)序和芯片的性能及可靠性，對(duì)于納米級(jí)系統(tǒng)芯片復(fù)雜的互連網(wǎng)絡(luò)，電容和電感寄生效應(yīng)日益突出，集成電路工藝參數(shù)的變化對(duì)互連線信號(hào)完整性的影響越來(lái)越大，有必要綜合考慮多層互連布局布線和互連線自熱效應(yīng)對(duì)延時(shí)及串?dāng)_的影響。

2、
　　 本文首先研究和分析了互連線技術(shù)的進(jìn)展和趨勢(shì)，對(duì)互連線參數(shù)的提取及互連線的建模進(jìn)行了分析研究，并對(duì)65nm CMOS工藝下的各個(gè)不同類(lèi)型互連線進(jìn)行了寄生參數(shù)提取分析?；趩胃ミB線的溫度分布模型，并根據(jù)多層互連線實(shí)際的溫度分布情況，提出了一種納米級(jí)多層互連線溫度分布解析模型，獲得了65nmCMOS工藝下十層Cu互連線的溫度分布。
　　 基于所提出的多層互連線溫度分布模型，同時(shí)考慮耦合電容和耦合電感提出了一種考慮溫度

3、分布效應(yīng)的互連RLC串?dāng)_解析模型。基于65nm CMOS工藝互連參數(shù)，對(duì)不同的互連耦合尺寸下的分布式RLC串?dāng)_解析模型和Hspice仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，誤差絕對(duì)值都小于6.5％。
　　 最后，基于集成電路多層互連線溫度分布模型和RLC互連延時(shí)模型，結(jié)合數(shù)值分析方法，提出了一種考慮多層互連線溫度分布的RLC互連延時(shí)模型，該解析模型綜合考慮了多層互連線的布線構(gòu)造、通孔傳熱和通孔自熱效應(yīng)對(duì)互連延時(shí)的影響，更接近實(shí)際情況?；?5nm