發(fā)布時間：2023-05-18 04:28

　　三維堆疊集成為半導(dǎo)體工業(yè)帶來了一種新的范式,其中硅通孔(Through-Silicon Via,TSV)作為一種新型互連技術(shù),使三維集成電路(3D IC)具有高帶寬、低功耗、短延時、小體積和異質(zhì)集成等優(yōu)勢。然而,目前TSV工藝技術(shù)復(fù)雜且不成熟,在制造的過程中容易出現(xiàn)各種故障,這會影響3D IC的成品率和可靠性。因此對TSV進(jìn)行故障建模和測試技術(shù)研究很有必要。隨著TSVs的直徑和間距持續(xù)縮小,傳統(tǒng)的探針檢測技術(shù)很難適用,本文提出了一種基于復(fù)合激勵的非接觸式測試方案,主要研究工作如下:1.以信號-地TSVs(Signal-Ground TSV pair,SG-TSV)為研究對象,基于電容耦合設(shè)計非接觸式測試結(jié)構(gòu),并在HFSS中通過S參數(shù)來分析設(shè)計參數(shù)的改變對耦合到SG-TSV信號的影響,再對帶有非接觸式探頭的SG-TSV進(jìn)行電氣建模及驗(yàn)證。2.針對空洞和針孔故障,分析其產(chǎn)生機(jī)理并建立相應(yīng)的故障物理模型,通過S參數(shù)和群延遲分析得出故障的特征參數(shù)變化對SG-TSV信號完整性的影響規(guī)律。再分別對這兩種故障進(jìn)行等效電路建模,并推導(dǎo)相應(yīng)的故障參數(shù)解析方程,最后通過電路仿真和全波仿真的S參數(shù)對比驗(yàn)證其...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    §1.1 課題的研究背景及意義
        §1.1.1 課題的研究背景
        §1.1.2 課題的研究意義
    §1.2 基于TSV的三維堆疊集成工藝
    §1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        §1.3.1 TSV建模及特性研究
        §1.3.2 TSV測試技術(shù)研究
    §1.4 論文研究內(nèi)容及安排
        §1.4.1 論文主要研究內(nèi)容
        §1.4.2 論文章節(jié)安排
第二章 SG-TSV信號完整性分析與故障建模研究
    §2.1 信號完整性基礎(chǔ)理論
        §2.1.1 傳輸線基礎(chǔ)理論
        §2.1.2 二端口網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)
        §2.1.3 反射與串?dāng)_耦合
    §2.2 帶有非接觸式探頭的SG-TSV建模與分析
        §2.2.1 SG-TSV結(jié)構(gòu)建模及分析
            §2.2.1.1 SG-TSV建模及寄生參數(shù)提取
            §2.2.1.2 SG-TSV電學(xué)特性分析
        §2.2.2 基于電容耦合的非接觸式探頭建模與分析
            §2.2.2.1 非接觸式探頭的建模與參數(shù)提取
            §2.2.2.2 基于非接觸式探頭的SG-TSV傳輸性能分析
        §2.2.3 SG-TSV與非接觸式探頭的電氣建模及驗(yàn)證
    §2.3 基于非接觸式探頭的TSVS故障三維物理建模分析
        §2.3.1 TSV空洞故障模型分析
        §2.3.2 空洞故障特征參數(shù)變化對TSV信號完整性的影響
            §2.3.2.1 群延遲
            §2.3.2.2 空洞故障的S參數(shù)和群延遲仿真分析
        §2.3.3 TSV針孔故障模型分析
        §2.3.4 針孔故障特征參數(shù)變化對TSV信號完整性的影響
    §2.4 基于非接觸式探頭的SG-TSV故障等效電路建模及驗(yàn)證
        §2.4.1 空洞故障參數(shù)解析方程的推導(dǎo)
        §2.4.2 空洞故障等效電路模型的驗(yàn)證
        §2.4.3 針孔故障參數(shù)解析方程的推導(dǎo)
        §2.4.4 針孔故障等效電路模型的驗(yàn)證
    §2.5 本章小結(jié)
第三章 面向TSV故障的復(fù)合測試激勵研究
    §3.1 基于群延遲的復(fù)合測試激勵的提出
    §3.2 復(fù)合測試激勵的設(shè)計
        §3.2.1 復(fù)合測試激勵的設(shè)計概述
        §3.2.2 多音信號
        §3.2.3 高斯白噪聲
        §3.2.4 多音信號的調(diào)制
    §3.3 基于復(fù)合測試激勵的TSV故障測試
        §3.3.1 基于復(fù)合測試激勵的TSV故障測試機(jī)理
        §3.3.2 測試指標(biāo)—波峰因數(shù)(CF)
        §3.3.3 判定條件
    §3.4 多音信號各參數(shù)的選取規(guī)律研究
        §3.4.1 多音信號的音調(diào)數(shù)
        §3.4.2 多音信號的基頻和相鄰角頻率間隔
        §3.4.3 多音信號各音調(diào)的幅度與初相位
    §3.5 TSV參數(shù)故障在復(fù)合激勵下的響應(yīng)特征及規(guī)律
        §3.5.1 空洞故障的特征響應(yīng)
        §3.5.2 針孔故障的特征響應(yīng)
    §3.6 本章小結(jié)
第四章 基于復(fù)合激勵的TSV故障非接觸式測試技術(shù)研究
    §4.1 基于復(fù)合激勵的非接觸式測試技術(shù)的提出
        §4.1.1 基于復(fù)合激勵的非接觸式測試機(jī)理
    §4.2 基于復(fù)合激勵的TSV故障非接觸式測試
        §4.2.1 TSV故障非接觸式測試流程
        §4.2.2 SG-TSV空洞故障非接觸式測試
        §4.2.3 測試結(jié)果分析與驗(yàn)證
    §4.3 復(fù)合測試激勵的改進(jìn)設(shè)計
        §4.3.1 多音信號的調(diào)頻
        §4.3.2 空洞故障測試
    §4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    §5.1 總結(jié)
    §5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者在攻讀碩士期間主要研究成果



本文編號：3818676