大赛获奖作品 | 一种用于大规模先进3DIC设计的热解决方案（企业组）

作者：丁萍 | 中兴微电子

作品类型：文本

作品名称：一种用于大规模先进3DIC设计的热解决方案

入选理由：该论文是当下最热门和复杂的3DIC热-电多物理场分析，使用多尺度热分析方法，创新度比较高，有极佳的应用价值。

内容简介：随着3DIC集成度的提高，热相互作用越来越严重，FinFET元件的局部温度相对于平面MOS结构更高，多种因素都可能导致芯片温度升高并使电迁移现象恶化，进而导致功能误差、使用寿命缩短等可靠性问题。传统的分析方法用于3D结构可能会导致过设计或考虑不足。本文采用的方案可以准确地建模现实的散热环境，并为复杂的3DIC系统生成热边界条件；同时考虑到芯片之间的热积累和热耦合等多种因素，不同的层和位置会生成不同的温度（Tj）。以芯片为中心的热分析所产生的真实空间温度分布场景可以替代传统EM分析中的均一全局温度设置。通过thermal-aware EM分析，可以避免设计过度和设计不足。仿真结果可为系统的散热设计提供指导。另外，通过消除温度悲观量，我们可以减少迭代时间；或者，我们可以增加芯片密度或频率来提高设计性能。