Realizzazione di un'applicazione software per l'analisi degli effetti termici nei circuiti digitali in tecnologia deep sub-micron

La tesi tratta gli effetti termici nei circuiti digitali VLSI/ULSI realizzati in tecnologia CMOS sub-micrometrica. Dopo aver appurato l'impatto di questa tecnologia nel mondo delle telecomunicazioni e dell'elettronica in generale, viene affrontato uno studio del problema termico sulla sola parte relativa al substrato dei chip moderni, ignorando quanto accade negli strati di metallizzazione superiori della struttura integrata. L'approccio seguito è di tipo stazionario e il simulatore termico utilizzato si basa sulla soluzione analitica dell'equazione del calore. La tecnologia di riferimento è la HCMOS9 0.13um resa disponibile da STMicroelectronics; il simulatore termico è stato invece messo a disposizione dai ricercatori del politecnico di Milano. La tesi mira sostanzialmente allo sviluppo di un programma sofware di interfaccia fra il simulatore termico e il layout elettronico descrittivo del circuito. I risultati ottenuti dalle simulazioni su circuiti di interesse presso STMicroelectronics, seppur imprecisi dal punto di vista della stima del valor medio della temperatura del chip (a causa della scelta arbitraria delle condizioni al contorno nel modello di simulazione), risultano invece più realistici nella stima del gradiente termico di substrato. Nella parte finale della tesi vengono discussi i possibili sviluppi futuri per l'approfondimento di questa tematica, fin ora sottovalutata o del tutto trascurata nella fase di progettazione automatica dei circuiti integrati su silicio