电迁移的可靠性模拟
发布时间:2012/4/23 19:21:59 访问次数:1041
通过模拟由于电迁移产生的空位,继而产MFI341S2164生的老化效应,在电路设计阶段就可以预测互连线的可靠性。RELIANT[14]是互连线的可靠性模拟器,它预测互连线的瞬时失效率,其理沦基础是将互连线分成彼此独立的导线段。对于双层金属,通常分成五种类型的线段(如图2. 48所示):
①直导线段,长L,宽W,厚H。
②台阶线段,当金属导线跨过不平整表面时,形成台阶线段。
③接触线段.其截面帘W,高H,以及周围的金属导线。
④通孔线段,其截面宽为w,高为H。
⑤压点线段,用来模拟键合点的可靠性。
电迁移引起的质量传输主要发生在铝通孔。颗粒边界的电迁移也将导致空位的形成,由于局部加热引起的温度梯度也影响质量传输的速度和方向。线段有两个限制:第一,线段的长度必须大于某个特定值。在材料中通常有小丘存在,与空位的形成有关,最小的线段长度至少应包括空位和小丘生长。对于早期10%的失效,发现空位通常比颗粒尺寸小,当小丘形成时,空位也在lOym之内,所以将10肛m作为最小线段长度。第二,两个线段上电通量必须近似相等,而且电流方向必须和界面垂直,以保证在一种线段上电流不受靠近它的其他线段上电流的影响。借助于测试图形,用经验的方法确定每种线段的中期失效时间及物理尺寸。测试芯片包括接触孔、通孔、不同宽度的直线段。在估算每一种结构的寿命和统计参数之后,用有序统计理论来确定每一线段的参数。当版图断裂时,提取出有效电路,采用电路模拟器确定在每一线段中的传输电流。即时电流/(t)除以线段的截面积得到电流密度歹(t),利用歹(t)的有效以来确定每一线段的由此决定瞬时失效率。
通过模拟由于电迁移产生的空位,继而产MFI341S2164生的老化效应,在电路设计阶段就可以预测互连线的可靠性。RELIANT[14]是互连线的可靠性模拟器,它预测互连线的瞬时失效率,其理沦基础是将互连线分成彼此独立的导线段。对于双层金属,通常分成五种类型的线段(如图2. 48所示):
①直导线段,长L,宽W,厚H。
②台阶线段,当金属导线跨过不平整表面时,形成台阶线段。
③接触线段.其截面帘W,高H,以及周围的金属导线。
④通孔线段,其截面宽为w,高为H。
⑤压点线段,用来模拟键合点的可靠性。
电迁移引起的质量传输主要发生在铝通孔。颗粒边界的电迁移也将导致空位的形成,由于局部加热引起的温度梯度也影响质量传输的速度和方向。线段有两个限制:第一,线段的长度必须大于某个特定值。在材料中通常有小丘存在,与空位的形成有关,最小的线段长度至少应包括空位和小丘生长。对于早期10%的失效,发现空位通常比颗粒尺寸小,当小丘形成时,空位也在lOym之内,所以将10肛m作为最小线段长度。第二,两个线段上电通量必须近似相等,而且电流方向必须和界面垂直,以保证在一种线段上电流不受靠近它的其他线段上电流的影响。借助于测试图形,用经验的方法确定每种线段的中期失效时间及物理尺寸。测试芯片包括接触孔、通孔、不同宽度的直线段。在估算每一种结构的寿命和统计参数之后,用有序统计理论来确定每一线段的参数。当版图断裂时,提取出有效电路,采用电路模拟器确定在每一线段中的传输电流。即时电流/(t)除以线段的截面积得到电流密度歹(t),利用歹(t)的有效以来确定每一线段的由此决定瞬时失效率。
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