[发明专利]一种硅通孔三维耦合串扰噪声模型及其建模方法

权利要求书

1.一种硅通孔三维耦合串扰噪声模型，其特征在于：该串扰噪声模型根据双线传输线电磁场耦合模型，将TSV以及相邻TSV间提供传输通路的硅衬底分割为多个各自独立的阻抗单元，相互连接构成RCGL电路模型，相邻TSV耦合对之间形成一组可计算串扰值的双端口串扰模型。

2.如权利要求1所述的硅通孔三维耦合串扰噪声模型，其特征在于：该串扰噪声模型包括2根用于信号传输的信号TSV及两根提供公地端的公地TSV，每个TSV端口都通过连接底盘连接上下层各自TSV上的信号值，连接底盘下方有一层金属介质层，介质层下方有一层场离子注入层，用于阻隔n沟道，TSV嵌入硅衬底中，由包裹着的绝缘层与之隔开。

3.如权利要求2所述的硅通孔三维耦合串扰噪声模型，其特征在于,该RCGL电路包括两种拓扑结构：沿着TSV的传输方向主要包括构成TSV传输路径上阻抗的串联的电阻R_TSV和电感L_TSV，在两个TSV之间包括表征耦合串扰的拓扑结构，该拓扑结构衬底包含两个并联支路，支路1为金属介质层容抗C_IMD，支路二由TSV绝缘层SiO₂容抗C_TSV与并联的场离子注入层阻抗和衬底阻抗串联组成。

4.如权利要求3所述的硅通孔三维耦合串扰噪声模型，其特征在于：细化每段TSV的阻抗，考虑每段阻抗差异，再彼此连接构成完整RCGL电路。

5.如权利要求4所述的硅通孔三维耦合串扰噪声模型，其特征在于,各个部分阻抗计算式如下：

a)各段TSV绝缘层阻抗，

CTSV=2πhTSVϵox/lnrTSV+toxrTSV,]]>其中ε_ox是SiO₂介质参数，

b)各段TSV自身阻抗计算，其中μ_cu和σ_Cu分别是铜的磁导率和电导率，p是相邻TSV间距，f是工作频率，

RTSV=hTSVπfμCu/σCuπrTSV,]]>LTSV=hTSVμCuπln[p2rTSV+(p2rTSV)2-1]]]>

c)各段柱形TSV耦合对之间阻抗和容抗计算方式都可用以下式子获得，包括金属介质层，场离子注入层以及衬底部分，其中ε，h和σ分别表示各段中待计算材料的介质参数，高度和电导率，

C=πϵhln[p2(rTSV+tox)+(p2(rTSV+tox))2-1]]]>R=1πσhln[p2(rTSV+tox)+(p2(rTSV+tox))2-1].]]>