三维集成电路硅通孔容错技术研究
[Abstract]:Three-dimensional integrated circuit is an important means to extend Moore's law. TSV is the core component of three-dimensional integrated circuit. As a new technology, 3D integrated circuit has attracted more and more attention from industry and academic circles. Unlike two-dimensional integrated circuit, 3D integrated circuit uses silicon through hole to stack several chips vertically, which has low power consumption and high bandwidth. The advantages of small area, good performance and support for heterogeneous integration, however, the fabrication process of TSV and stacking between layers will lead to leakage and resistance open circuit failure of TSV. Therefore, the problem of the yield and reliability of 3D integrated circuits. TSV yield has become the main restricting factor for the commercialization of 3D integrated circuits. The main contents of this paper are as follows: (1) to study the basic knowledge of 3D integrated circuits and analyze the advantages of 3D integrated circuits, especially to explore the TSV defects that affect the yield of 3D integrated circuits. The TSV fault caused by TSV defect is analyzed, the parameter model of TSV fault is modeled by HSPICE, and the fault effect of TSV fault is analyzed. 2) the existing TSV fault tolerant method is studied, according to its fault tolerance mechanism for TSV, According to the fault-tolerant mechanism, it is divided into two types: test fault-tolerant and on-line fault-tolerant, and the merits and demerits of these two fault-tolerant schemes are studied emphatically. Based on the existing theoretical study of a new TSV fault tolerance scheme (TSV), a dual TSV online fault tolerance scheme is proposed to solve the problem of low yield of silicon through hole (TSV) in 3D integrated circuits and the shortcomings of previous methods. In this scheme, the mutual coupling channel structure is used to reduce the failure probability of TSV, and the fault tolerant structure is designed to automatically repair the TSV leakage and resistance open circuit faults. The theoretical analysis and experimental results show that the proposed scheme can be used for on-line fault tolerance of TSV leakage and resistance open circuit without testing time, circuit port overhead and circuit normal operation. Improve the yield and reliability of three-dimensional integrated circuit effectively.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN40
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,本文编号:2121300
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