Μοντελοποίηση θορύβου και διασυνδέσεων διαμέσου πυριτίου (TSV) και μελέτη μεθόδων διάγνωσης βλαβών σε τρισδιάστατα ολοκληρωμένα κυκλώματα στις υψηλές συχνότητες (RF)

Abstract

The aim of the present thesis was to study and model the electromagnetic coupling of metal interconnections and integrated inductors through the silicon substrate and through the oxide layers on top of the silicon, inside the integrated circuits. Moreover, new modelling methods of the behavior of the through silicon vias, that are used in 3D integrated circuits, were developed, with respect to high frequencies and to the defects that may occur. Lastly, a new method for post-bond testing of through silicon vias was presented, which exhibits robustness, tolerance to variations, low cost and low design effort.

Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη και μοντελοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης μεταλλικών γραμμών και ολοκληρωμένων πηνίων διαμέσου του υποστρώματος πυριτίου και της διαστρωμάτωσης των διαφόρων επιπέδων οξειδίων επάνω στο πυρίτιο στα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Επίσης, αναπτύχθηκαν μέθοδοι μοντελοποίησης στις υψηλές συχνότητες των κατακόρυφων διασυνδέσεων διαμέσου του υποστρώματος πυριτίου που χρησιμοποιούνται στα τρισδιάστατα ολοκληρωμένα κυκλώματα αλλά και των βλαβών που συμβαίνουν σε αυτές. Τέλος, αναπτύχθηκε μία νέα μέθοδος εξέτασης των διασυνδέσεων διαμέσου του υποστρώματος πυριτίου, που παρουσιάζει ευρωστία, ανοχή στις διακυμάνσεις, έχει χαμηλό κόστος και ευκολία υλοποίησης.