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一种考虑硅通孔电阻-电容效应的三维互连线模型

钱利波 朱樟明 杨银堂

一种考虑硅通孔电阻-电容效应的三维互连线模型

钱利波, 朱樟明, 杨银堂
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  • 硅通孔(TSV)是三维集成电路的一种主流技术.基于TSV寄生参数提取模型,对不同物理尺寸的TSV电阻-电容(RC)参数进行提取,采用Q3D仿真结果验证了模型精度.分析TSVRC效应对片上系统的性能及功耗影响,推导了插入缓冲器的三维互连线延时与功耗的解析模型.在45nm互补金属氧化物半导体工艺下,对不同规模的互连电路进行了比较分析.模拟结果显示,TSVRC效应导致互连延时平均增加10%,互连功耗密度平均提高21%;电路规模越小,TSV影响愈加显著.在三维片上系统前端设计中,包含TSV寄生参数的互连模型将有助于设计者更加精确地预测片上互连性能.
      通信作者: 朱樟明, zmyh@263.net
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60725415, 60676009)和国家科技重大专项(批准号: 2009ZX01034-002-001-005)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-26
  • 修回日期:  2011-07-11
  • 刊出日期:  2012-03-05

一种考虑硅通孔电阻-电容效应的三维互连线模型

  • 1. 西安电子科技大学微电子学院, 西安 710071
  • 通信作者: 朱樟明, zmyh@263.net
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60725415, 60676009)和国家科技重大专项(批准号: 2009ZX01034-002-001-005)资助的课题.

摘要: 硅通孔(TSV)是三维集成电路的一种主流技术.基于TSV寄生参数提取模型,对不同物理尺寸的TSV电阻-电容(RC)参数进行提取,采用Q3D仿真结果验证了模型精度.分析TSVRC效应对片上系统的性能及功耗影响,推导了插入缓冲器的三维互连线延时与功耗的解析模型.在45nm互补金属氧化物半导体工艺下,对不同规模的互连电路进行了比较分析.模拟结果显示,TSVRC效应导致互连延时平均增加10%,互连功耗密度平均提高21%;电路规模越小,TSV影响愈加显著.在三维片上系统前端设计中,包含TSV寄生参数的互连模型将有助于设计者更加精确地预测片上互连性能.

English Abstract

参考文献 (38)

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