《考慮矽通孔熱應力的靜態時序分析》是依託西安電子科技大學，由董剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：考慮矽通孔熱應力的靜態時序分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董剛
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目研究考慮矽通孔熱應力的三維積體電路靜態時序分析方法。從準3D Kane-Mindlin理論出發構建TSV熱機械應力模型，利用修正因子來控制平均相對誤差。採用線性疊加的方法來描述多TSV共同作用時的應力，並與有限元分析結果對比驗證。
結題摘要
三維集成技術被認為是實現小型化、高密度、多功能的首先方案。相對於二維集成，三維集成有許多優點：集成度高、可實現多種晶片的集成、提高速度、改善性能以及減小體積和重量，受到了研究人員的廣泛關注。而矽通孔（Through Silicon Via，TSV）技術是實現三維集成的最主要的方法，成為當前微電子行業研究的重點。本項目對TSV熱機械應力進行了比較系統的分析研究，取得了一定的成果： （1）對TSV結構產生的熱機械應力進行解析建模。選擇一種常用的TSV結構，對其產生的熱機械應力進行分析，建立一種單個TSV應力解析模型，並將該解析模型和有限元仿真結果進行對比，驗證了該模型的準確性。 （2）對TSV半徑，氧化層和絕緣層的厚度及材料屬性對熱應力的影響進行分析。其中，隨著TSV半徑的減小，熱應力有所減小，矽襯底中的應力隨到TSV半徑距離的增加下降的更快。氧化層可以作為一個應力緩衝層，能比較有效的吸收由於TSV導電材料和襯底矽熱膨脹係數不匹配引起的熱應力，而且氧化層厚度越大吸收效果越明顯，同時，氧化層材料的楊氏模量越小效果也越好。阻擋層較薄，而且其材料一般為金屬，其屬性和銅相近或介於銅和矽之間，對應力的影響很小。 （3）多個TSV情況下的驗證。將線性疊加原理運用到TSV熱應力分析中，證明了線性疊加原理對於TSV熱應力分析的適用性，同時也說明本文中提出的熱應力解析模型對多個TSV的分析同樣有效。
