Elektromigration und deren Berücksichtigung beim zukünftigen Layoutentwurf digitaler Schaltungen

Matthias Thiele

doi:10.51202/9783186395092

Zusammenfassung

Elektromigration ist momentan einer der begrenzenden Effekte für die Verkleinerung von Strukturgrößen in der Mikroelektronik. Dies begründet sich durch steigende Stromdichten bei sinkenden Leiterquerschnitten. Dadurch sinkt die Zuverlässigkeit der Leitbahnen. Diese Arbeit untersucht Methoden zur Verhinderung von Elektromigrationsschäden im Verdrahtungsentwurf digitaler Schaltkreise mit Strukturgrößen von weniger als 20 nm. Ziel ist es, neue Entwurfsregeln und Strategien für robuste Schaltkreise zu entwickeln. Erstmals steht der Entwurf digitaler Schaltkreise unter Berücksichtigung von Nanotechniken im Mittelpunkt. Es wird gezeigt, dass auch bei weiterer Verkleinerung der Verdrahtungsstrukturen elektromigrationsrobuste Schaltungen möglich sind. Die vorliegende Arbeit wendet sich vorrangig an Ingenieure und Wissenschaftler auf dem Gebiet der Entwurfsautomatisierung.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2017
ISBN-Print: 978-3-18-339509-5
ISBN-Online: 978-3-18-639509-2
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Elektronik/Mikro- und Nanotechnik
Band: 395
Sprache: Deutsch
Seiten: 150
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - X Download Kapitel (PDF)
1. Entwicklung der Halbleitertechnologie Kein Zugriff
2. Entwicklung bei Leitbahnen Kein Zugriff
3. Motivation Kein Zugriff
1. 1. Allgemeines zur Elektromigration Kein Zugriff
  2. Möglichkeiten der Quantifizierung Kein Zugriff
  3. Einflussgrößen Kein Zugriff
2. 1. Kristallstruktur und Diffusionsmechanismen Kein Zugriff
  2. Barrieren bei Kupfermetallisierungen Kein Zugriff
  3. Einfluss durch mechanische Spannungen Kein Zugriff
  4. Zusammenspiel der Migrationsarten Kein Zugriff
  5. Frequenzabhängigkeit der EM Kein Zugriff
3. 1. Einordnung in den Layoutentwurf Kein Zugriff
  2. Besonderheiten des digitalen Layoutentwurfs Kein Zugriff
  3. Berücksichtigung von EM im digitalen Layoutentwurf Kein Zugriff
1. Hintergrund und Fragestellungen Kein Zugriff
2. Einordnung der Arbeit in den Gesamtkontext Kein Zugriff
1. Mooresches Gesetz und Roadmap ITRS Kein Zugriff
2. Verhinderung von EM-Schäden Kein Zugriff
1. Übersicht über die Methoden Kein Zugriff
2. 1. Physikalischer Hintergrund Kein Zugriff
  2. Anwendung Kein Zugriff
3. 1. Physikalischer Hintergrund Kein Zugriff
  2. Bedeutung für Technologie und Entwurf Kein Zugriff
4. 1. Grundlagen Kein Zugriff
  2. Parameter Kein Zugriff
  3. Vergleich mit aktuellen Technologien Kein Zugriff
  4. Anwendung Kein Zugriff
5. 1. Grundlagen Kein Zugriff
  2. Quellen und Senken Kein Zugriff
  3. Erscheinungsformen Kein Zugriff
  4. Anwendung Kein Zugriff
6. 1. Grundlagen Kein Zugriff
  2. Stromverteilung Kein Zugriff
  3. Reservoire Kein Zugriff
  4. Bedeutung der geometrischen Anordnung Kein Zugriff
  5. Aktuelle Bedeutung redundanter Vias Kein Zugriff
  6. Parameter und Hinweise zur Anwendung bei EM Kein Zugriff
7. 1. Selbstheilung und steigende Frequenzen Kein Zugriff
  2. Konsequenzen Kein Zugriff
8. 1. Leiterwerkstoff Kein Zugriff
  2. Dielektrikum Kein Zugriff
  3. Barriere Kein Zugriff
9. 1. Kohlenstoffbasierte Lösungen Kein Zugriff
  2. Eigenschaften der CNT Kein Zugriff
  3. Auswirkungen auf den zukünftigen Layoutentwurf Kein Zugriff
10. Zusammenfassung Kein Zugriff
1. 1. Stromdichtesimulation mit Finiten Elementen Kein Zugriff
  2. Besonderheiten herkömmlicher Technologien Kein Zugriff
  3. Simulation neuer Technologien Kein Zugriff
2. Versuchsmethoden der experimentellen Validierung Kein Zugriff
3. 1. Längeneffekte Kein Zugriff
  2. Reservoire Kein Zugriff
  3. Kohlenstoffnanoröhren Kein Zugriff
4. Zusammenfassung Kein Zugriff
1. Zusammenfassung der Arbeit Kein Zugriff
2. Ausblick: Bibliothek robuster Layoutelemente Kein Zugriff
3. Ausblick: Nutzung von neuen Technologien Kein Zugriff
4. Zukünftige Nutzung der Ergebnisse Kein Zugriff
Glossar Kein Zugriff Seiten 132 - 133
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 134 - 150