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基于主动激励的硅通孔内部缺陷分类识别
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作者 聂磊 刘江林 +2 位作者 于晨睿 骆仁星 张鸣 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第12期1521-1528,共8页
硅通孔(TSV)三维封装因其独特的工艺而备受关注,然而内部缺陷的检测一直是限制其进一步发展的难题。主动红外热成像技术是一种新型无损检测方法,具有无接触、高效率等优点,为实现对TSV内部典型缺陷的识别与分类,提出了一种基于激光加热... 硅通孔(TSV)三维封装因其独特的工艺而备受关注,然而内部缺陷的检测一直是限制其进一步发展的难题。主动红外热成像技术是一种新型无损检测方法,具有无接触、高效率等优点,为实现对TSV内部典型缺陷的识别与分类,提出了一种基于激光加热主动激励的TSV内部缺陷分类识别方法。以激光为辐射热源,充分激发TSV内部缺陷,通过理论与仿真分析,掌握不同内部缺陷在主动激励下的外部温度分布表现规律;建立卷积神经网络模型,通过对外部温度分布结果的训练,实现内部缺陷的分类识别。通过试验证明,该方法对典型TSV内部缺陷具有良好的识别能力,识别准确率可达97.12%。利用主动红外热成像检测方法实现了对TSV内部缺陷的有效检测,为三维封装缺陷检测提供了一种快速有效的方法。 展开更多
关键词 硅通孔 内部缺陷 主动激励 分类识别
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基于像差补偿的近红外显微干涉硅通孔测量 被引量:1
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作者 吴春霞 马剑秋 +2 位作者 高志山 郭珍艳 袁群 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期301-312,共12页
为了实现深宽比大于6∶1的硅通孔的形貌测量,提出了一种基于像差补偿的近红外显微干涉检测方法。该方法采用近红外宽带光作为光源,能够穿透硅通孔,检测系统中内置变形镜自适应像差补偿模块,主动补偿硅通孔引入的调制像差。在检测硅通孔... 为了实现深宽比大于6∶1的硅通孔的形貌测量,提出了一种基于像差补偿的近红外显微干涉检测方法。该方法采用近红外宽带光作为光源,能够穿透硅通孔,检测系统中内置变形镜自适应像差补偿模块,主动补偿硅通孔引入的调制像差。在检测硅通孔三维形貌时,依据COMSOL Multiphysics有限元仿真软件得到的三维硅通孔高深宽比结构对探测光的调制像差规律,指导设置需变形镜补偿的像差种类和量值,用基于频域的评价函数指标阈值,判定硅通孔底部图像的聚焦状态,获得待测硅通孔清晰的底部图像,本质上提升探测光的重聚焦能力。在此基础上,使用垂直扫描干涉法得到待测硅通孔的深度与其三维形貌分布。实验测量了直径为10μm、深度为65μm、深宽比为6.5∶1和直径为10μm、深度为103μm、深宽比为10.3∶1的硅通孔深孔,并与高精度SEM的测量结果对比,深度测量的相对误差为1%。与白光显微干涉测量结果对比表明,本文所提出的方法可以获得清晰的高深宽比硅通孔的底部图像,有效增强底部的宽谱干涉信号和对比度,能够准确测量更高深宽比硅通孔的三维形貌。 展开更多
关键词 无损测量 光学显微干涉 自适应像差补偿 COMSOL仿真 硅通孔形貌
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混合介质层类同轴硅通孔等效电路模型的建立与验证
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作者 王晗 蔡子孺 +2 位作者 吴兆虎 王泽达 丁英涛 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期640-648,共9页
混合介质层类同轴硅通孔(coaxially-shielded through-silicon-via with mixed dielectric layer,MD CSTSV)结构由于其电学性能优良、制备工艺简单和成本低廉的特点,在高密度射频封装领域中具有极大的应用前景.本文基于多导体传输线理... 混合介质层类同轴硅通孔(coaxially-shielded through-silicon-via with mixed dielectric layer,MD CSTSV)结构由于其电学性能优良、制备工艺简单和成本低廉的特点,在高密度射频封装领域中具有极大的应用前景.本文基于多导体传输线理论和引入比例因子λ的环形介质层的复电容的计算公式,提取了该结构的单位长度RLGC电学参数,并建立了相应的等效电路模型.在0.1~40 GHz的频率范围内,利用MD CSTSV的等效电路模型仿真计算得到的S参数结果与基于HFSS全波仿真得到的S参数结果之间匹配良好,最大误差不超过7%.相关结果表明,所提取的MD CSTSV的单位长度RLGC电学参数以及相应的等效电路模型较为准确且可以很好地模拟其信号传输性能. 展开更多
关键词 硅通孔 类同轴 混合介质层 传输线理论
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硅通孔技术可靠性技术概述
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作者 刘倩 邱忠文 李胜玉 《环境技术》 2023年第6期128-132,共5页
为了响应集成电路行业更高速、更高集成度的要求,硅通孔技术(ThroughSiliconVia,TSV)成为了半导体封装核心技术之一,解决芯片垂直方向上的电气和物理互连,减小器件集成尺寸,实现封装小型化。本文介绍了硅通孔技术的可靠性,包括热应力可... 为了响应集成电路行业更高速、更高集成度的要求,硅通孔技术(ThroughSiliconVia,TSV)成为了半导体封装核心技术之一,解决芯片垂直方向上的电气和物理互连,减小器件集成尺寸,实现封装小型化。本文介绍了硅通孔技术的可靠性,包括热应力可靠性和工艺技术可靠性两方面。过大热应力可能会导致通孔侧壁粗糙,并影响内部载流子迁移率,从而使器件功能失效。可以通过采用热硅通孔、浅层沟槽隔离技术、合理调整通孔结构和深宽比来减小热应力。TSV工艺可靠性主要体现在通孔侧壁光滑程度和通孔导电材料填充效果,可通过循环氧化、在电镀液中加入抑制剂和加速剂以及熔融法进行改善。 展开更多
关键词 硅通孔技术 可靠性 热应力 扇贝纹
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基于神经网络的硅通孔电热瞬态优化方法
5
作者 刘正 杨银堂 单光宝 《微电子学与计算机》 2023年第11期104-111,共8页
针对三维集成微系统中高密度集成导致的热效应和复杂的多物理场耦合问题,提出了一种基于神经网络辅助人工蜂群的硅通孔电热瞬态优化方法,用于高效准确地分析三维微系统中硅通孔阵列的瞬态电热问题.利用有限元分析软件进行了电热耦合协... 针对三维集成微系统中高密度集成导致的热效应和复杂的多物理场耦合问题,提出了一种基于神经网络辅助人工蜂群的硅通孔电热瞬态优化方法,用于高效准确地分析三维微系统中硅通孔阵列的瞬态电热问题.利用有限元分析软件进行了电热耦合协同仿真,分析了设计参数(硅通孔半径、氧化物厚度、硅通孔间距)对硅通孔阵列中铜柱温度、微凸点温度等性能的影响.利用神经网络建立了设计参数与性能参数之间的映射关系.提出了一种具有性能约束的协同优化策略,并采用蜂群优化算法对设计参数进行优化.根据优化后的设计参数,有限元模拟结果与预测性能基本一致,结构的最高温度误差为2.6%.结论不仅证明了优化策略的可行性,且与传统有限元方法相比,该优化设计方法极大地缩短了仿真时间,简化了多场耦合中复杂数学分析. 展开更多
关键词 硅通孔 电热耦合 神经网络 蜂群优化 三维微系统
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消除硅通孔侧壁刻蚀损伤的方法
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作者 康建波 商庆杰 王利芹 《电子工艺技术》 2023年第4期10-12,43,共4页
硅通孔刻蚀是TSV技术的重要工序步骤,采用标准博世(Bosch)工艺刻蚀硅通孔(宽为150μm),发现硅通孔侧壁出现多处刻蚀损伤。通过优化Bosch工艺参数增加沉积保护,消除了硅通孔侧壁刻蚀损伤问题,通孔开口差值,即通孔下开口宽度与通孔上开口... 硅通孔刻蚀是TSV技术的重要工序步骤,采用标准博世(Bosch)工艺刻蚀硅通孔(宽为150μm),发现硅通孔侧壁出现多处刻蚀损伤。通过优化Bosch工艺参数增加沉积保护,消除了硅通孔侧壁刻蚀损伤问题,通孔开口差值,即通孔下开口宽度与通孔上开口宽度的差,从原来的22μm减小到13μm。利用优化后的工艺配方对硅通孔和硅腔(宽为1 500μm)同时进行刻蚀时,发现硅腔刻蚀后会产生硅针,不能应用到实际生产。经过多轮次Bosch工艺参数调整,把Bosch工艺沉积步骤的偏置功率设置为10 W,同时解决了硅通孔侧壁刻蚀损伤和硅腔刻蚀出现硅针问题,最终成功应用到MEMS环形器系列产品当中。 展开更多
关键词 硅通孔刻蚀 TSV技术 Bosch工艺 刻蚀损伤
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同轴硅通孔热应力诱导界面分层失效研究
7
作者 杨陈 张立文 +2 位作者 杨贺 黄慧霞 曹磊 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期73-79,共7页
界面分层失效已成为同轴硅通孔(TSV)应用中重要的热可靠性问题之一。构建有限元分析模型对其热可靠性进行仿真,发现在TSV结构中铜屏蔽环/SiO_(2)界面顶端附近出现明显的热应力集中,可能更易在该界面发生分层失效。为研究结构参数对铜/Si... 界面分层失效已成为同轴硅通孔(TSV)应用中重要的热可靠性问题之一。构建有限元分析模型对其热可靠性进行仿真,发现在TSV结构中铜屏蔽环/SiO_(2)界面顶端附近出现明显的热应力集中,可能更易在该界面发生分层失效。为研究结构参数对铜/SiO_(2)界面分层失效的影响,通过对中心铜导体半径、苯并环丁烯(BCB)厚度、铜屏蔽环厚度、SiO_(2)厚度、硅衬底厚度、TSV高度进行变参分析,计算了该界面分层裂纹尖端能量释放率。结果表明:铜屏蔽环厚度对界面能量释放率影响最大,中心铜导体半径次之,SiO_(2)厚度、硅衬底厚度和TSV高度的影响较小,因此减小铜屏蔽环厚度能够有效提高铜屏蔽环/SiO_(2)界面可靠性。 展开更多
关键词 界面分层 同轴硅通孔(TSV) 有限元分析 热应力 能量释放率
原文传递
一种用于先进封装的圆台硅通孔的刻蚀方法
8
作者 林源为 赵晋荣 +1 位作者 曹泽京 袁仁志 《电子与封装》 2023年第3期114-119,共6页
在集成电路的制造阶段延续摩尔定律变得越发困难,而在封装阶段利用三维空间可以视作对摩尔定律的拓展。硅通孔是利用三维空间实现先进封装的常用技术手段,现有技术中对于应用于CMOS图像传感器件封装的圆台硅通孔,采用的是在顶部不断横... 在集成电路的制造阶段延续摩尔定律变得越发困难,而在封装阶段利用三维空间可以视作对摩尔定律的拓展。硅通孔是利用三维空间实现先进封装的常用技术手段,现有技术中对于应用于CMOS图像传感器件封装的圆台硅通孔,采用的是在顶部不断横向刻蚀的方式实现的,不利于封装密度的提高,且对于光刻设备的分辨率有一定的要求。针对现有技术中的问题,一种严格控制横向刻蚀尺寸(仅占原始特征尺寸的3%~12%)的圆台硅通孔刻蚀方法被研究探索出来。该方法通过调节下电极功率(≤30 W),获得了侧壁角度可调(70°~88°)、通孔底部开口尺寸小于光刻定义特征尺寸的圆台硅通孔结构。这一方法有望向三维集成电路领域推广,有助于在封装阶段延续摩尔定律。 展开更多
关键词 先进封装 圆台硅通孔 等离子刻蚀法
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2TF:一种协同考虑过硅通孔和热量的三维芯片布图规划算法 被引量:6
9
作者 王伟 张欢 +4 位作者 方芳 陈田 刘军 李欣 邹毅文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期971-976,共6页
三维芯片由多个平面器件层垂直堆叠而成,并通过过硅通孔(TSV,Through Silicon Via)进行层间互连,显著缩短了互连线长度、提高了芯片集成度.但三维芯片也带来了一系列问题,其中单个过硅通孔在目前的工艺尺寸下占据相对较大的芯片面积,且... 三维芯片由多个平面器件层垂直堆叠而成,并通过过硅通孔(TSV,Through Silicon Via)进行层间互连,显著缩短了互连线长度、提高了芯片集成度.但三维芯片也带来了一系列问题,其中单个过硅通孔在目前的工艺尺寸下占据相对较大的芯片面积,且其相对滞后的对准技术亦降低了芯片良率,因此在三维芯片中引入过多的过硅通孔将增加芯片的制造和测试成本.垂直堆叠在使得芯片集成度急剧提高的同时也使得芯片的功耗密度在相同的面积上成倍增长,由此导致芯片发热量成倍增长.针对上述问题,本文提出了一种协同考虑过硅通孔和热量的三维芯片布图规划算法2TF,协同考虑了器件功耗、互连线功耗和过硅通孔数目.在MCNC标准电路上的实验结果表明,本文算法过硅通孔数目和芯片的峰值温度都有较大的降低. 展开更多
关键词 三维芯片 布图规划 硅通孔 热量 互连线功耗
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三维集成电路中硅通孔缺陷建模及自测试/修复方法研究 被引量:6
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作者 余乐 杨海钢 +3 位作者 谢元禄 张甲 张春红 韦援丰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2247-2253,共7页
硅通孔(Through Silicon Via,TSV)是3维集成电路(3D IC)进行垂直互连的关键技术,而绝缘层短路缺陷和凸点开路缺陷是TSV两种常见的失效形式。该文针对以上两种典型缺陷建立了TSV缺陷模型,研究了侧壁电阻及凸点电阻与TSV尺寸之间的关系,... 硅通孔(Through Silicon Via,TSV)是3维集成电路(3D IC)进行垂直互连的关键技术,而绝缘层短路缺陷和凸点开路缺陷是TSV两种常见的失效形式。该文针对以上两种典型缺陷建立了TSV缺陷模型,研究了侧壁电阻及凸点电阻与TSV尺寸之间的关系,并提出了一种基于TSV缺陷电阻端电压的检测方法。同时,设计了一种可同时检测以上两种缺陷的自测试电路验证所提方法,该自测试电路还可以级联起来完成片内修复功能。通过分析面积开销可得,自测试/修复电路在3D IC中所占比例随CMOS/TSV工艺尺寸减小而减小,随TSV阵列规模增大而减小。 展开更多
关键词 3维集成电路 硅通孔 缺陷 自测试 扫描/修复链
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硅通孔技术的发展与挑战 被引量:9
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作者 刘培生 黄金鑫 +2 位作者 仝良玉 沈海军 施建根 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期76-80,共5页
3D堆叠技术近年来发展迅速,采用硅通孔技术(TSV)是3D堆叠封装的主要趋势。介绍了3D堆叠集成电路、硅通孔互连技术的研究现状、TSV模型;同时阐述了TSV的关键技术与材料,比如工艺流程、通孔制作、通孔填充材料、键合技术等;最后分析了其... 3D堆叠技术近年来发展迅速,采用硅通孔技术(TSV)是3D堆叠封装的主要趋势。介绍了3D堆叠集成电路、硅通孔互连技术的研究现状、TSV模型;同时阐述了TSV的关键技术与材料,比如工艺流程、通孔制作、通孔填充材料、键合技术等;最后分析了其可靠性以及面临的挑战。TSV技术已经成为微电子领域的热点,也是未来发展的必然趋势,运用它将会使电子产品获得高性能、低成本、低功耗和多功能性。 展开更多
关键词 硅通孔 三维封装 综述 高性能
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基于云模型进化算法的硅通孔数量受约束的3D NoC测试规划研究 被引量:7
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作者 许川佩 陈家栋 万春霆 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期477-483,共7页
针对硅通孔(TSV)价格昂贵、占用芯片面积大等问题,该文采用基于云模型的进化算法对TSV数量受约束的3维片上网络(3D No C)进行测试规划研究,以优化测试时间,并探讨TSV的分配对3D No C测试的影响,进一步优化3D No C在测试模式下的TSV数量... 针对硅通孔(TSV)价格昂贵、占用芯片面积大等问题,该文采用基于云模型的进化算法对TSV数量受约束的3维片上网络(3D No C)进行测试规划研究,以优化测试时间,并探讨TSV的分配对3D No C测试的影响,进一步优化3D No C在测试模式下的TSV数量。该方法将基于云模型的进化算法、小生境技术以及遗传算法的杂交技术结合起来,有效运用遗传、优胜劣汰以及保持群落的多样性等理念,以提高算法的寻优速度和寻优精度。研究结果表明,该算法既能有效避免陷入局部最优解,又能提高全局寻优能力和收敛速度,缩短了测试时间,并且优化了3D No C的测试TSV数量,提高了TSV的利用率。 展开更多
关键词 3维片上网络 硅通孔 云模型 进化算法
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考虑MOS效应的锥型硅通孔寄生电容解析模型 被引量:3
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作者 杨银堂 王凤娟 +2 位作者 朱樟明 刘晓贤 丁瑞雪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期3011-3017,共7页
该文采用求解泊松方程等数学方法,提出了考虑MOS效应的锥型硅通孔(TSV)寄生电容解析模型。基于铜材料TSV,对比了解析模型与Ansoft Q3D参数提取模型,得出在偏置电压为-0.4 V,0.5 V和1.0 V时,对于锥型TSV侧面倾角为75°,80°,85&#... 该文采用求解泊松方程等数学方法,提出了考虑MOS效应的锥型硅通孔(TSV)寄生电容解析模型。基于铜材料TSV,对比了解析模型与Ansoft Q3D参数提取模型,得出在偏置电压为-0.4 V,0.5 V和1.0 V时,对于锥型TSV侧面倾角为75°,80°,85°和90°4种情况,多个参数变化时解析模型最大均方根误差分别为6.12%,4.37%,3.34%和4.84%,忽略MOS效应时,最大均方根误差分别达到210.42%,214.81%,214.52%和211.47%,验证了该解析模型的准确性和考虑MOS效应的必要性。Ansoft HFSS仿真结果表明,考虑MOS效应以后11S的最大减幅大约为19 dB,21S的最大增幅大约为0.01 dB,锥型TSV的传输性能得到改善。 展开更多
关键词 集成电路 锥型硅通孔 寄生电容 MOS效应 泊松方程
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一种多链式结构的3D-SIC过硅通孔(TSV)容错方案 被引量:5
14
作者 王伟 董福弟 +1 位作者 陈田 方芳 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第20期75-80,共6页
三维(3-Dimensional,3D)电路由于其更高的密度、更高的传输速率及低功耗的优点逐渐受到人们的重视和研究,而硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是三维电路中互联上下层不同模块的主要方法之一。然而由于制造工艺水平的限制,在芯片制... 三维(3-Dimensional,3D)电路由于其更高的密度、更高的传输速率及低功耗的优点逐渐受到人们的重视和研究,而硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是三维电路中互联上下层不同模块的主要方法之一。然而由于制造工艺水平的限制,在芯片制作完成后会出现一些失效TSV,这些失效TSV会导致由其互联的模块失效甚至整个芯片的失效。提出了一种多链式的硅通孔容错方案,通过将多个TSV划分为一个TSV链,多个TSV链复用冗余TSV的方法修复失效TSV。通过相关实验显示,该方案在整体修复率达到90%以上的情况下可以较大地减少冗余TSV增加的个数和面积开销。 展开更多
关键词 三维(3D) 硅通孔(TSV) 容错
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考虑硅通孔的三维集成电路最高层温度模型 被引量:5
15
作者 王凤娟 朱樟明 +1 位作者 杨银堂 王宁 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期580-584,共5页
针对三维集成电路最高层芯片,引入硅通孔面积比例因子r,提出了考虑硅通孔的温度解析模型.Matlab分析表明,在芯片堆叠层数及芯片工作状态相同的情况下,考虑硅通孔之后的芯片温度比未考虑硅通孔时要低;r越大,芯片温度越低;当芯片堆叠层数... 针对三维集成电路最高层芯片,引入硅通孔面积比例因子r,提出了考虑硅通孔的温度解析模型.Matlab分析表明,在芯片堆叠层数及芯片工作状态相同的情况下,考虑硅通孔之后的芯片温度比未考虑硅通孔时要低;r越大,芯片温度越低;当芯片堆叠层数较多且r较小时,温度随着r的减小急剧上升;对于8层的三维集成电路,硅通孔面积比例因子的最佳范围为0.5%~1%. 展开更多
关键词 三维集成电路 硅通孔 温度模型 最高层芯片 热管理
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“存储+逻辑”3D集成电路的硅通孔可测试性设计 被引量:6
16
作者 叶靖 郭瑞峰 +4 位作者 胡瑜 郑武东 黄宇 赖李洋 李晓维 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期146-153,共8页
为了缩短硅通孔的测试时间,针对符合JESD229和IEEE1149.1边界扫描协议的"存储+逻辑"3D集成电路,提出一种硅通孔可测试性设计.首先在逻辑晶片上增加控制模块,用于控制存储晶片的边界扫描链;然后通过修改逻辑晶片上原有边界扫... 为了缩短硅通孔的测试时间,针对符合JESD229和IEEE1149.1边界扫描协议的"存储+逻辑"3D集成电路,提出一种硅通孔可测试性设计.首先在逻辑晶片上增加控制模块,用于控制存储晶片的边界扫描链;然后通过修改逻辑晶片上原有边界扫描链结构,实现串联和并联2种与存储晶片边界扫描链连接的模式;最后在逻辑晶片上增加寄存器,以保存测试过程所使用的配置比特,控制整体测试流程.实验数据表明,该设计仅比原有的IEEE1149.1边界扫描电路增加了0.4%的面积开销,而测试时间缩短为已有工作的1?6. 展开更多
关键词 3D集成电路 硅通孔 可测试性设计 JEDEC协议JESD229 IEEE 1149 1协议
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双硅通孔在线容错方案 被引量:2
17
作者 梁华国 李黄祺 +2 位作者 常郝 刘永 欧阳一鸣 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1169-1174,共6页
三维集成电路是延续摩尔定律的重要手段.针对三维集成电路中硅通孔(TSV)良率不高的问题,提出一种双TSV在线容错方案.该方案采用相互耦合的通道结构来减小TSV的失效概率;通过设计反馈性的泄漏电流关闭结构来实时监控TSV的泄漏电流,以达... 三维集成电路是延续摩尔定律的重要手段.针对三维集成电路中硅通孔(TSV)良率不高的问题,提出一种双TSV在线容错方案.该方案采用相互耦合的通道结构来减小TSV的失效概率;通过设计反馈性的泄漏电流关闭结构来实时监控TSV的泄漏电流,以达到自动屏蔽泄漏故障的目的;设计了对称的短暂放电结构,在TSV发生电阻开路故障时实现对输出信号的自动修复.理论分析和实验结果表明,文中方案可在无测试时间和电路端口开销且不中断电路正常工作的前提下,对TSV的泄漏和电阻开路2种故障进行在线容错,有效地提高三维集成电路的良率和可靠性. 展开更多
关键词 三维集成电路 硅通孔 在线容错 泄漏故障 电阻开路故障
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2.5D集成电路中低阻硅通孔的电学性能研究 被引量:2
18
作者 王士伟 刘斌 +2 位作者 卢威 严阳阳 陈淑芬 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期196-200,206,共6页
2.5D集成技术(转接层技术)可以实现不同芯片间的异质集成,基于低阻硅通孔(TSV)的转接层利用了低阻硅的良好导电性,可以代替铜基硅通孔,具有工艺简单、成本低廉的优点.本文对低阻硅通孔进行了电磁学仿真,在1GHz时,回波损耗S_(11)为-24.7... 2.5D集成技术(转接层技术)可以实现不同芯片间的异质集成,基于低阻硅通孔(TSV)的转接层利用了低阻硅的良好导电性,可以代替铜基硅通孔,具有工艺简单、成本低廉的优点.本文对低阻硅通孔进行了电磁学仿真,在1GHz时,回波损耗S_(11)为-24.7dB,插入损耗S_(21)为-0.52dB基本满足传输线的要求.提出了等效电路模型,与电磁仿真结果对比,具有较好的一致性,可以实现在0.1~10GHz带宽内的应用.最后对低阻硅通孔进行了TDT/TDR及眼图仿真,结果表明虽然低阻硅通孔的电阻对压降有较大影响,但是寄生电容的影响相对较小. 展开更多
关键词 三维集成电路 转接层 硅通孔 低阻
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粗糙侧壁对硅通孔互连结构高频性能的影响(英文) 被引量:4
19
作者 王志 庞诚 +2 位作者 平野 任晓黎 于大全 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5339-5344,共6页
详细分析了由Bosch刻蚀形成的侧壁形貌的粗糙度(Sidewall Roughness)对硅通孔(TSV)互连结构高频性能的影响,并通过全波电磁场仿真软件HFSS将粗糙侧壁TSV互连结构与平滑侧壁TSV互连结构的传输特性进行了详尽的对比。仿真结果显示,在相同... 详细分析了由Bosch刻蚀形成的侧壁形貌的粗糙度(Sidewall Roughness)对硅通孔(TSV)互连结构高频性能的影响,并通过全波电磁场仿真软件HFSS将粗糙侧壁TSV互连结构与平滑侧壁TSV互连结构的传输特性进行了详尽的对比。仿真结果显示,在相同的条件下,粗糙侧壁TSV结构的插入损耗比光滑侧壁TSV结构增加了15%,并且随着侧壁形貌粗糙度的增加,TSV互连结构的高频性能恶化更加严重。最后,通过对二氧化硅绝缘层厚度和TSV直径对TSV互连结构高频性能的影响,提出了补偿侧壁粗糙度对高频性能产生的不良影响的方法,为TSV电学设计提供参考依据。 展开更多
关键词 三维集成 硅通孔 全波电磁场仿真 插入损耗 Bosch刻蚀
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硅通孔形状和填充材料对热应力的影响 被引量:3
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作者 魏丽 陆向宁 郭玉静 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期364-369,共6页
为研究硅通孔(TSV)的形状和填充材料对结构热力学性能的影响,采用有限元分析方法对单个圆柱形和圆台形结构的TSV模型进行仿真分析。对于圆柱形TSV,改变通孔的深宽比或Cu填充部分半径,分析结构的热应力变化;对于圆台形TSV,改变一端半径... 为研究硅通孔(TSV)的形状和填充材料对结构热力学性能的影响,采用有限元分析方法对单个圆柱形和圆台形结构的TSV模型进行仿真分析。对于圆柱形TSV,改变通孔的深宽比或Cu填充部分半径,分析结构的热应力变化;对于圆台形TSV,改变一端半径或上下端半径比分析热应力变化。仿真分析表明,圆柱形TSV和圆台形TSV的最大热应力都出现在变形最大处,最小热应力都出现在Cu填充部分;圆柱形TSV的深宽比越大热应力越小,Cu填充部分半径越大热应力越大;圆台形TSV的上下端半径比越大热应力越大,当上下端半径同时由小变大而上下端半径比不变时,热应力先增大后减小。 展开更多
关键词 硅通孔 热应力 有限元分析 Cu填充
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