影响因素
发布时间:2015/6/24 19:13:42 访问次数:422
1.布线几何形状的影响
从统计观点来看,LC6543N-4E07金属条是由许多含有结构缺陷的体积元串接而成的,而薄膜的寿命将由结构缺陷最严重的体积元决定。若单位长度的缺陷数目是常数,随着膜长的增加,总缺陷数也增加,所以膜条越长寿命越短,寿命随布线长度而呈指数函数缩短,在某值处趋近恒定。
同样,当线宽比材料晶粒直径大时,线宽越大,引起横向断条的空洞形成时间越长,寿命增长。但当线宽降到与金属晶粒直径相近或以下时,断面为单个晶粒,金属离子沿晶粒界面扩散减少,随着条宽变窄,寿命也会延长.
当电流恒定时,线宽增加,电流密度降低,本身电阻及发热量下降,电迁移效应就不显著。如果线条截面积相同,条件允许,增加线宽比增加厚度的效果要好。
在台阶处,由于布线形成过程中台阶覆盖性不好,厚度降低,J增加,易产生断条。
2.热效应
由tMTF的公式可知,金属膜的温度及温度梯度(两端的冷端效应)对电迁移寿命的影响极大,当J >106 A/cm2时,焦耳热不可忽略,膜温与环境温度不能视为相同。特别是,当金属条的电阻率较大时,影响更明显。条中载流子不仅受晶格散射,还受晶界和表面散射,其实际电阻率高于该材料体电阻率,使膜温随电流密度-,增长更快。
3.晶粒大小
实际的铝布线为一多晶结构,铝离子可通过晶间、晶界及表面三种方式扩散,在多晶膜中晶界多,晶界的缺陷也多,激活能小,所以主要通过晶界扩散而发生电迁移。在一些粒的交界处,如图4. 15所示(A和B处),由于金属离子的散度不为零,会出现净质量的堆积和亏损。在A点,进来的金属离子多于出去的,所以成为小丘堆积,B处则相反,成为空洞。
1.布线几何形状的影响
从统计观点来看,LC6543N-4E07金属条是由许多含有结构缺陷的体积元串接而成的,而薄膜的寿命将由结构缺陷最严重的体积元决定。若单位长度的缺陷数目是常数,随着膜长的增加,总缺陷数也增加,所以膜条越长寿命越短,寿命随布线长度而呈指数函数缩短,在某值处趋近恒定。
同样,当线宽比材料晶粒直径大时,线宽越大,引起横向断条的空洞形成时间越长,寿命增长。但当线宽降到与金属晶粒直径相近或以下时,断面为单个晶粒,金属离子沿晶粒界面扩散减少,随着条宽变窄,寿命也会延长.
当电流恒定时,线宽增加,电流密度降低,本身电阻及发热量下降,电迁移效应就不显著。如果线条截面积相同,条件允许,增加线宽比增加厚度的效果要好。
在台阶处,由于布线形成过程中台阶覆盖性不好,厚度降低,J增加,易产生断条。
2.热效应
由tMTF的公式可知,金属膜的温度及温度梯度(两端的冷端效应)对电迁移寿命的影响极大,当J >106 A/cm2时,焦耳热不可忽略,膜温与环境温度不能视为相同。特别是,当金属条的电阻率较大时,影响更明显。条中载流子不仅受晶格散射,还受晶界和表面散射,其实际电阻率高于该材料体电阻率,使膜温随电流密度-,增长更快。
3.晶粒大小
实际的铝布线为一多晶结构,铝离子可通过晶间、晶界及表面三种方式扩散,在多晶膜中晶界多,晶界的缺陷也多,激活能小,所以主要通过晶界扩散而发生电迁移。在一些粒的交界处,如图4. 15所示(A和B处),由于金属离子的散度不为零,会出现净质量的堆积和亏损。在A点,进来的金属离子多于出去的,所以成为小丘堆积,B处则相反,成为空洞。
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