基于链式的信号转移冗余TSV方案

王伟，张欢，方芳，陈田，刘军，汪秀敏

1.合肥工业大学，合肥 230009

2.情感计算与先进智能机器安徽省重点实验室，合肥 230009

◎理论研究、研发设计◎

基于链式的信号转移冗余TSV方案

王伟1，2，张欢1，2，方芳1，陈田1，2，刘军1，2，汪秀敏1

1.合肥工业大学，合肥 230009

2.情感计算与先进智能机器安徽省重点实验室，合肥 230009

三维集成电路（3D IC）带来了诸多的益处，譬如高带宽，低功耗，外形尺寸小。基于硅通孔的三维集成得到了行业的广泛采用。然而，硅通孔的制造过程引入了新的缺陷机制。一个失效的硅通孔会使整个芯片失效，会极大地增加成本。增加冗余硅通孔修复失效硅通孔可能是最有效的提高良率的方法，但是却带来了面积成本。提出了一种基于链式的信号转移冗余方案，输入端从下一分组选择信号硅通孔传输信号。在基于概率模型下，提出的冗余结构良率可以达到99%，同时可以减少冗余TSV的数目。

三维集成电路；硅通孔；容错

1 引言

随着集成电路的发展，为了在一定尺寸的芯片上实现更多功能，延续摩尔定律，三维方向上的封装应运而生。硅通孔（Through-Silicon-Via，TSV）作为新兴的互连技术，是指在晶圆和晶圆之间、芯片和芯片之间制作垂直导通，实现芯片间的信号传输[1]。3D技术拥有诸多益处，可以达到更高的密度，拥有小的外形尺寸，以及低功耗和高带宽等优点。但是，增加的功耗密度，制造工艺的复杂，良率问题等都对这项新兴技术提出了挑战[2]。为了解决这些问题，最近几年，国内外对于这些问题的研究可以分为三类，一类是热量问题，降低功耗密度，通过对散热通孔的分配缓解散热问题[3-4]。……