Elektrische Modellbildung, Charakterisierung und Entwurf von Silizium Durchkontaktierungen für Anwendungen in integrierten Systemen

适用于集成系统应用的硅通孔的电气建模、表征和设计

• 批准号: 220562460
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Klaus-Dieter Lang
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/220562460?language=en
• 关键词: Elektrische; Modellbildung; Charakterisierung; und; Entwurf

Die Through-Silicon-Via (TSV) Technologie erlaubt seit ca. 10-15 Jahren eine zuverlässige elektrische Durchkontaktierung des Halbleiter-Bulkmaterials von integrierten Schaltkreisen (ICs) oder ganz allgemein Halbleitersubstraten. Ziel dieses Vorhabens von TUHH und TU Berlin im Bereich der elektrischen Modellbildung von TSVs ist es, neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu analytischer und numerischer elektromagnetischer Modellierung, messtechnischer Validierung sowie zu Entwurf und Optimierung von TSV-Strukturen unter Berücksichtigung der Umverdrahtungslagen auf Siliziumsubstraten zu gewinnen. Insbesondere sollen Beiträge erarbeitet werden zu: (1) experimenteller Bestimmung der komplexen Permittivität bzw. komplexen Wellenzahl von Silizium unter Berücksichtigung der Siliziumdotierung von 100 MHz bis 100 GHz; (2) analytischer und numerischer Beschreibung der Wellenausbreitung in Si-Substraten sowohl entlang der TSVs als auch in der Ebene des Substrates; (3) analytischer Bestimmung der elektrischen Parameter von TSVs sowie der Extraktion parametrisierter Modelle (Ersatzschaltbilder); (4) einer Erweiterung der Contour Integral Methode (CIM) zur Erfassung der Wellenausbreitung und Vielfachstreuung in Si-Substraten; und (5) einer numerischen Modellierung von Arrays mit einer hohen Anzahl von TSVs (100- 1000). Nach messtechnischer Charakterisierung der Genauigkeiten sollen die entwickelten Methoden und Modelle angewandt werden, um zuverlässige Entwurfsmaßnahmen für die Übertragung hoher Datenraten über optimale TSV-Strukturen und TSV-Anordnungen abzuleiten.

硅通孔 (TSV) 技术TUHH 和 TU Berlin 的 TSV 电气模型研究是分析和数字电磁模型的新科学认识、技术验证和 TSV 结构优化100 MHz之二 100 GHz；(2) Si-Substraten 中 TSV 的分析和数值分析以及 Ebene des Substrates； (4) Si-Substraten 中的轮廓积分法 (CIM) zur Erfassung der Wellenausbreitung und Vielfachstreuung；解决方法和模型的问题，是为了使 TSV-Strukturen 和 TSV-Anordnungen abzuleiten 的数据更加优化。

项目成果

Analysis of wave propagation along coaxial through silicon vias using a matrix method

使用矩阵方法分析沿同轴硅通孔的波传播

• DOI: 10.1109/sapiw.2014.6844539
• 发表时间: 2014
• 期刊: 2014 IEEE 18th Workshop on Signal and Power Integrity (SPI)
• 作者: David Dahl; Anne Beyreuther; Xiaomin Duan; Ivan Ndip; Klaus
• 通讯作者: Klaus

Efficient analysis of wave propagation for Through-Silicon-Via pairs using multipole expansion method

使用多极展开法有效分析硅通孔对的波传播

• DOI: 10.1109/sapiw.2015.7237387
• 发表时间: 2015
• 期刊: 2015 IEEE 19th Workshop on Signal and Power Integrity (SPI)
• 作者: Xiaomin Duan; David Dahl; Christian Schuster; Ivan Ndip; Klaus
• 通讯作者: Klaus

A Rigorous Approach for the Modeling of Through-Silicon-Via Pairs Using Multipole Expansions

使用多极扩展对硅通孔对建模的严格方法

• DOI: 10.1109/tcpmt.2015.2497466
• 发表时间: 2024-09-13
• 期刊: IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology
• 作者: X. Duan;David Dahl;I. Ndip;K. Lang;C. Schuster
• 通讯作者: C. Schuster

Efficient Computation of Localized Fields for Through Silicon Via Modeling Up to 500 GHz

高效计算高达 500 GHz 的硅通孔建模的局域场

• DOI: 10.1109/tcpmt.2015.2490601
• 发表时间: 2015
• 期刊: IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology
• 作者: David Dahl; Xiaomin Duan; Ivan Ndip; Klaus
• 通讯作者: Klaus

Analytical, Numerical-, and Measurement–Based Methods for Extracting the Electrical Parameters of Through Silicon Vias (TSVs)

• DOI: 10.1109/tcpmt.2013.2279688
• 发表时间: 2014-03-01
• 期刊: IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology
• 作者: I. Ndip;K. Zoschke;K. Lobbicke;M. Wolf;S. Guttowski;H. Reichl;K. Lang;H. Henke
• 通讯作者: H. Henke