【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体工业三维集成电路系统中的互连
,特别涉及一种基于 电荷精确分布的锥形娃通孔(tapered through-silicon via,T_TSV)的M0S电容量化方 法。
技术介绍
由于在信号传输速度和寄生功耗方面优越的电气性能,以及和CMOS工艺优良的兼 容性,娃通孔(Through Silicon Via; TSV)互连技术已经成为半导体工业三维集成系统中 一种重要的互连技术。娃通孔是在娃衬底中刻蚀通孔而成,通孔由金属填充,金属和娃之间 有一层氧化物隔离层,这样的金属 -氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,M0S)结 构将会形成M0S寄生电容,对TSV互连网络的信号传输性能会有显著影响。因此,M0S电容的 精确计算是影响TSV电气建模的关键环节。 根据TSV制作过程中刻蚀工艺的不同,TSV主要包括锥型、圆柱型、环型和同轴电 缆型等结构。当T-TSV的倾角为90°时,T-TSV结构将演变为圆柱型TSV结构,因此对T-TSV的 M0S电容的精确计算进行研究更具有普遍性。对T-TSV的M0S电容进 ...
【技术保护点】
一种基于电荷精确分布的T‑TSV的MOS电容量化方法,包括如下步骤:步骤1:获取T‑TSV的底部氧化层内外半径和、耗尽层半径、高度h与侧面倾角;步骤2:在锥形环面上的电场强度E均匀分布的条件下,基于柱坐标系下p型掺杂硅中电荷密度与静电势的泊松‑玻尔兹曼方程,考虑硅基中的空穴浓度p、自由电子浓度n是锥形环面电势的自然指数函数,且电荷密度是关于空穴浓度p、自由电子浓度n的函数,以底面半径R为变量,推出锥形环面电势满足的微分方程;步骤3:利用常微分方程的高阶单步数值解法,设定边界值,由边界条件,解析计算出氧化层外表面处到边界范围内的电场强度E与电势分布,从而获取不同边界值下的T‑ ...
【技术特征摘要】
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