基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)建模的互連可靠性研究.pdf

1、近年來,電路的集成度不斷提高,而器件尺寸的卻在不斷縮小,集成電路的失效率隨之逐漸提高,因此集成電路的互連可靠性受到了越來越多研究者們的關(guān)注。本文使用有限元法分析法對(duì)集成電路三維模型的互連可靠性進(jìn)行了研究,具體用到了 ANSYS軟件對(duì)三維的電路模型進(jìn)行熱分析。ANSYS軟件是有限元分析的一種工具,可以比較接近的模擬電路的實(shí)際工作環(huán)境。為了驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性,本文選用了較為簡(jiǎn)單的僅包含兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的反相器來舉例說明。
　　本文選用了反相

2、器電路的三維模型來研究集成電路的互連可靠性,因?yàn)榧呻娐芬延蛇^去的平面結(jié)構(gòu)發(fā)展成為現(xiàn)在的三維多層結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)常用的線間過孔結(jié)構(gòu)或簡(jiǎn)單的平面電路模型不能夠考慮到由電流引起的溫度以及熱機(jī)械應(yīng)力變化而產(chǎn)生的失效,而使用現(xiàn)存的有限元法研究三維電路結(jié)構(gòu)不僅可以考慮到電流引起的失效,同時(shí)也將熱傳遞以及焦耳熱等因素考慮在內(nèi)。在有限元軟件的計(jì)算過程中,通過計(jì)算電路結(jié)構(gòu)中互連線的電流密度分布,溫度分布以及熱機(jī)械應(yīng)力分布來確定電路中可靠性最差的位置。為了研究

3、電路模型的環(huán)境條件以及幾何參數(shù)的變化對(duì)互連可靠性的影響,本文還對(duì)三維電路模型的不同環(huán)境條件以及不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真,根據(jù)結(jié)果中電流密度、溫度及熱機(jī)械應(yīng)力的分布的變化,確定了影響互連可靠性最主要的幾個(gè)因素。
　　然而由于ANSYS是有限元分析軟件,在計(jì)算過程中會(huì)分別計(jì)算每個(gè)有限元的可靠性數(shù)值,因此仿真時(shí)間很長。尤其是在網(wǎng)格劃分較小的情況下,即使一個(gè)簡(jiǎn)單的反相器模型可能也需要十幾個(gè)小時(shí),甚至一天的時(shí)間。因此本文還提出了將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的