金屬互連電遷移可靠性的新表征參量研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路的小型化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，器件特征尺寸向著亞微米甚至超深亞微米量級(jí)發(fā)展，金屬互連在電路中所占的比例越來(lái)越大，互連線單位面積上承載的電流密度也越來(lái)越大，金屬互連電遷移已成為超大規(guī)模集成電路的主要失效機(jī)理之一。 本文在電遷移失效機(jī)理及電遷移傳統(tǒng)表征參量探討的基礎(chǔ)上，將時(shí)間序列分析方法引入電遷移噪聲序列的分析。電遷移噪聲序列是一種分形信號(hào)，具有分形維數(shù)及自相似性。相關(guān)積分方法是一種時(shí)域分析方法。電遷移

2、噪聲的相關(guān)積分分析結(jié)果表明，隨著電遷移的進(jìn)行，噪聲信號(hào)主要成分發(fā)生變化，即由隨機(jī)成分占主導(dǎo)變化為確定性成分占主導(dǎo)。通過(guò)噪聲信號(hào)產(chǎn)生的物理機(jī)制分析可以推斷金屬薄膜中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由動(dòng)態(tài)平衡轉(zhuǎn)變?yōu)榉瞧胶鉅顟B(tài)。另外，利用相關(guān)積分結(jié)果估算的電遷移噪聲信號(hào)分形維數(shù)可為探索金屬薄膜材料中電遷移動(dòng)力學(xué)提供信息。 本文還應(yīng)用高階統(tǒng)計(jì)量分析方法分析了信號(hào)的非高斯性強(qiáng)弱。對(duì)電遷移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，信號(hào)的非高斯性隨電遷移過(guò)程不斷增強(qiáng)。這兩種方法對(duì)