[发明专利]一种高速宽频带建模方法、系统、装置及存储介质

说明书

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种高速宽频带建模方法、系统、装置及存储介质。获取TSV的参数信息；根据参数信息对TSV进行第一仿真，得到TSV三维结构模型；根据三维结构模型得到等效电路模型。本发明通过对TSV进行仿真建立三维结构模型，再对三维结构模型进行分析建立等效模型的方式，通过计算对TSV与氧化层、硅衬底形成的MOS寄生电容以及多层互连结构的键合凸点自然形成的电容、电阻、电感以及电导构建等效电路模型，降低了涡流损耗、寄生效应和邻近效应对TSV在高频传输的影响。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种高速宽频带建模方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

在三维集成电路(Three-Dimensional Integrated Circuit,3D-IC)中，硅通孔(Through Silicon-Via,TSV)是实现多个芯片之间垂直互连的关键部分。三维集成电路(3-D IC)可将不同工艺的模块互连在一起，提高了集成度，缩短互连线，减小了互连延时，降低电路的功耗，使得集成电路成本降低。虽然三维集成电路已经取得长足的发展，但是依然需要全面分析信号的传输特性。采用全波数值模拟的方法准确但是速度慢，而且需要消耗极大的内存资源，大规模集成电路分析中不适合采用该方法去分析优化设计。

目前，已经提出许多种实用性结构和方法的电路模型，然而在上千兆赫兹高频传输中涡流损耗、临近效应以及TSV和硅衬底形成的金属-氧化物-半导体(MOS)寄生电容、垂直互连中键合凸点的寄生效应对高频传输有极大的影响。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于三维集成互连的高速宽屏带建模方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种用于三维集成互连的高速宽屏带建模方法，步骤如下：

获取TSV的参数信息；

根据参数信息对TSV进行第一仿真，得到TSV三维结构模型；

根据三维结构模型得到等效电路模型。

在本发明的一个实施例中，根据三维结构模型得到得到等效电路模型，包括，

根据三维结构模型得到阻抗和导纳；

根据阻抗和导纳建立电路模型。

在本发明的一个实施例中，所述阻抗Z为Z＝Z_bump+Z_TSV，Z_bump为键合凸点阻抗，Z_TSV为TSV的串联阻抗。

在本发明的一个实施例中，所述参数信息包括TSV的半径、TSV间距、TSV高度、氧化层厚度、键合凸点的高度和键合凸点的半径中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，TSV的外部电感L_outer，

W_dep为耗尽层最大宽度，φ_fp为空穴的费米势，ε_si为硅衬底相对介电常数，是Hankel函数的第二种类型的零阶函数，δ_si是硅衬底的阻尼因子,t_ox为绝缘层厚度，μ_TSV为TSV的相对磁导率，Na为衬底掺杂浓度。

本发明还提供一种用于三维集成电路的高速宽频带建模系统，包括数据采集模块、仿真模块和模型构建模块；

所述数据采集模块，用于获取TSV的参数信息；

仿真模块，用于根据参数信息对TSV进行第一仿真，得到TSV三维结构模型；

模型构建模块，用于根据三维结构模型得到等效电路模型。