Inhaltsverzeichnis

• Kurzfassung
• Abstract
• Danksagung
• 1. Einleitung
  • 1.1 Aufbau integrierter Schaltungen
  • 1.2 Technologie
  • 1.3 Verbindungsstrukturen als begrenzende Faktoren
    • 1.3.1 Leitungswiderstand und Erwärmung
    • 1.3.2 Kapazität, Verzögerung und Übersprechen
    • 1.3.3 Induktivität
    • 1.3.4 Elektromigration
  • 1.4 Strategien und Trends
    • 1.4.1 Materialien
    • 1.4.2 Entwurf
  • 1.5 ECAD und TCAD
  • 1.6 Modellierungstechniken für Verbindungsstrukturen
    • Kapazitätsextraktion
    • Widerstandsextraktion
    • Modellierung der Leitungsverzögerung
    • Thermische Modellierung
  
  
• 2. Grundlagen
  • 2.1 Kapazität
    • Ladungsintegration
    • Energiemethode
    • Feldberechnung
    • Randbedingungen
    • Teilkapazitäten
  • 2.2 Leitungswiderstand
    • Feldberechnung
    • Randbedingungen
    • Teilwiderstände
  • 2.3 Elektro-quasistatische Analyse
    • Randbedingungen
    • Anfangsbedingungen
  • 2.4 Wärmeleitung
    • Randbedingungen
    • Anfangsbedingung
  
  
• 3. Numerische Feldberechnung
  • 3.1 Finite Differenzen
  • 3.2 Finite Elemente
  • 3.3 Boundary Element Methode
  • 3.4 Hybride Methoden
  • 3.5 Stochastische Methoden
  • 3.6 Zusammenfassung der Feldberechnungsmethoden
  
  
• 4. Diskretisierung mit Finiten Elementen
  • 4.1 Grundlagen
  • 4.2 Das Verfahren von Ritz
  • 4.3 Methode der gewichteten Residuen
    • Elektrostatisches Feld
    • Leitungsströme
    • Elektro-quasistatische Feldberechnung
    • Wärmeleitung stationär
    • Wärmeleitung transient
  • 4.4 Elementformulierung
    • Koordinatentransformation
    • Ansatzfunktionen
    • Elementintegral für den Laplace-Term
    • Elementintegral für den Poisson-Term
    • Elementintegral am Rand
  • 4.5 Assemblierung
    • Elektrostatisches Feld
    • Leitungsströme
    • Elektro-quasistatische Feldberechnung
    • Wärmeleitung stationär
    • Wärmeleitung transient
  • 4.6 Lösung des Gleichungssystems
    • Datenstruktur für die Systemmatrix
    • Gleichungslösung durch Gauß'sche Elimination
    • Der CG-Gleichungslöser
  • 4.7 Nichtlineare Probleme
  
  
• 5. Geometrische Modellierung und Gittererzeugung
  • 5.1 Geometrie Repräsentationen
    • Boolesches Geometriemodell (CSG)
    • Oberflächendarstellung (BRep)
    • Zelluläre Geometrien
  • 5.2 Punktsuche
    • Punkt-Octree
    • Erweiterter Octree
    • BSP-Baum
  • 5.3 Geometrische Operationen und Modellierung
    • Extrusion
    • Boolesche Operationen
    • Verschneidung mittels Octree
    • Modellierung durch Topografie-Simulation
  • 5.4 Erzeugung des Simulationsgitters
    • Gitterverfeinerung
  
  
• 6. Dreidimensionale Visualisierung
  • 6.1 Oberflächendarstellung
  • 6.2 Isoflächendarstellung
  • 6.3 Volumsdarstellung
  • 6.4 Schnittbilder
  • 6.5 Vektorfelder
  • 6.6 Gitter
  
  
• 7. Anwendungen
  • 7.1 Thermische Simulation von Aluminium-Leitern
  • 7.2 Auswirkung einer Leitungseinengung
    • Analyse der Stromverteilung
    • Thermische Analyse
  • 7.3 Widerstandsberechnung von Vias in Cu-DD Architektur
  • 7.4 Transiente Simulation eines Polysilizium-Widerstandes
  
  
• 8. Ausblick
• A. Die ,,Smart Analysis Programs``
  • Cutgrid
  • Laygrid
  • Scap und Stap
  • Fempost und Sapview
  
  
• Literaturverzeichnis
• Eigene Veröffentlichungen
• B. Lebenslauf
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