数字集成电路与系统设计-李广军-第四章 互连线_第1页
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December11,

2015数字集成电路互连线数字集成电路与系统设计互连线电路图

物理版图数字集成电路互连线transmitters

receiversSchematics互连线Physical数字集成电路互连线互连线对芯片的影响数字集成电路互连线互连线模型All-inclusive

model包括一切的模型Capacitance-only电容模型

互连寄生n

降低可靠性n

影响性能和功耗

寄生类型n容性n

阻性n感性数字集成电路互连线互连寄生的影响数字集成电路互连线互连——电容VDD-

lC

<Cgd12VoutCL互连线电容

Vout2Cdb1Interconnect

Cg3

M3Cdb2VoutSimplified

Model数字集成电路

M4

C

·

··Cw互连线g4

·FanoutVDD·

VinVinM1M2DielectricSubstrateElectrical-field

linesCurrent

flowHtdiWL

t

=

S.

S=

S

数字集成电路互连线电容的平板模型

数字集成电路互连线介电常数（电容率）数字集成电路互连线(a)H

W-

H/2边缘电容(b)V+fringing

parallel数字集成电路互连线线间电容数字集成电路互连线线间电容的影响(from[Bakoglu89])数字集成电路互连线互连电容（0.25

μm

CMOS）数字集成电路互连线互连——电阻数字集成电路互连线LHWR

=

ρ

L

H

WSheet

Resistance线电阻MU

R

oR1R2数字集成电路互连线互连线电阻减少线电阻

平均线长的减小

好的互连材料n铜和硅化物等

更多的互连层数字集成电路互连线+npSilicidePolySiliconSiO2n+数字集成电路互连线MOSFET采用Polycide栅Silicides:WSi2,

TiSi

2,PtSi

2andTaSiConductivity:

8-10timesbetterthanPoly数字集成电路互连线薄层电阻数字集成电路互连线现代互连数字集成电路互连线例子：Intel0.25

微米工艺5

层金属Ti/Al-

Cu/Ti/TiNPolysilicondielectric数字集成电路互连线互连线模型c

wire

Driver数字集成电路互连线集总模型RdriverVoutClumpedVoutVin数字集成电路互连线集总RC模型——Elmore延时数字集成电路互连线RC链的Ellmore

延时数字集成电路互连线线模型Assume:Wiremodeledby

Nequal-length

segmentsForlargevalues

of

N:数字集成电路互连线The

i分布式RC.

互连线0.500

0.5

11.5

22.5

3

3.544.55time(nsec)x=L/10

21.51x=L/4x=L/2x=

Lvo

ltage

(V

)2.5RC互连线的阶跃相应：时间和空间的函数数字集成电路

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