吉规模集成电路互连工艺及设计

译者序

原书前言

第1章 GSI所带来的互连机遇

1.1 引言

1.2 互连问题

1.3 反向缩小技术

1.4 片上系统

1.5 三维集成

1.6 输入/输出互连的强化

1.7 光子互连

1.8 小结

参考文献

第2章 用于硅材料CMOS逻辑的铜材料BEOL互连技术

2.1 引言

2.2 BEOI，演化

2.3 铜的特性

2.4 铜的电镀

2.5 铜互连的可靠性

2.6 铜互连的生产

2.7 小结

参考文献

3章互 连线电阻、电容、电感寄生参数的提取

3.1 引言

3.2 电磁方程

3.3 电阻提取

3.4 电容提取

3.5 电感提取

3.6 小结

参考文献

第4章 分布式RC和RLC瞬态模型

4.1 引言

4.2 分布式RC模型

4.3 分布式RLC模型

4.4 非理想返回路径

4.5 小结

参考文献

第5章 电源、时钟和全局信号传输

5.1 引言

5.2 全局信号互连建模

5.3 全局时钟传输建模

5.4 全局电源供电建模

5.5 全局互连的集成架构

5.6 小结

参考文献

第6章 随机多层互连的建模与优化

6.1 引言

6.2 线长分布模型

6.3 线网模型近似

6.4 与实际数据的比较

6.5 关键路径模型

6.6 动态功耗模型

6.7 最优咒阶多层互连架构

6.8 小结

参考文献

第7章 以互连为中心的计算机体系结构

7.1 引言和研究动机

7.2 面向互连的体系结构

7.3 互连需求模型

7.4 相关研究

7.5 GENESYS的组织和模型

7.6 异构型体系结构模型

7.7 系统设计分析

7.8 互连需求及其与体系结构的关系

7.9 小结

参考文献

第8章 芯片到模块间的互连

8.1 引言

8.2 封装和芯片到模块的发展趋势

8.3 微通孔印制电路板技术

8.4 用于GSI的芯片到模块问互连

参考文献

第9章 三维芯片DSM工艺互连的性能建模与分析

9.1 引言

9.2 三维芯片的研究动机

9.3 本章的研究范围

9.4 三维集成电路面积与性能估计

9.5 三维芯片的挑战

9.6 三维芯片对电路设计和片上系统应用带来的影响

9.7 三维芯片工艺回顾

9.8 小结

参考文献

第10章 硅微光子学

10.1 引言

10.2 光学互连

10.3 单片硅微光子学

10.4 光学时钟传输与数据I/O

10.5 小结

参考文献

《吉规模集成电路互连工艺及设计》是集成电路互连设计领域的一部力作，汇聚了来自北美著名高校与研究机构的研究成果，涵盖了IC互连的研究内容：上至面向互连的计算机体系结构，下至1BM公司开创的革命性的铜互连工艺。目前包括多核CPU在内的主流高端芯片均是吉规模集成电路，权威学者在书中对互连工艺与设计技术所进行的全方位多视角论述，有助于读者理解吉规模集成电路的具体技术内涵。
　　《吉规模集成电路互连工艺及设计》可供从事IC设计的相关技术人员参考，也可作为微电子专业高年级本科生和研究生的教材。

国际半导体技术发展路线图（ITRS）预计到2011年将制造出吉规模集成电路（GSI）。即在单个芯片（die）上集成了多达10亿只晶体管。在这个集成10亿只晶体管的芯片上，由金属线构成的互连系统为每个晶体管提供电源、为锁存器和动态电路提供低偏差的同步时钟信号、并且在芯片内传输数据与控制信号。GSI电路采用多层互连网络，9至10个叠加的金属布线层将产生10亿亿个耦合电感与耦合电容，导致GSI互连系统的分析模型非常复杂，使得其设计复杂度也非常巨大。《吉规模集成电路互连工艺及设计》就阐述了21世纪GSI互连工艺与设计所面临的挑战及其带来的机遇。
　　《吉规模集成电路互连工艺及设计》汇聚了来自佐治亚理工学院、麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等学术界研究成果，以及来自IBM公司T.J.Watson研究中心、LSILogic公司和SUN微系统公司等产业界研究成果。《吉规模集成电路互连工艺及设计》内容独特，涵盖了广泛的IC互连研究内容，下至IBM革命性的铜互连工艺，上至面向互连的计算机体系结构。学者在书中对互连工艺与设计技术进行了全方位、多视角的论述，有助于读者理解作为下一代半导体工业里程碑的吉规模集成电路的具体内涵。