本文關(guān)鍵詞：具有側(cè)面冗余的銅互連線的電遷移效應(yīng)研究

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【摘要】：芯片的可靠性決定了芯片的使用壽命。隨著工藝節(jié)點的不斷進(jìn)步,互連線寬度持續(xù)減小,通過互連線的電流密度持續(xù)增大,電遷移效應(yīng)越來越嚴(yán)重。傳統(tǒng)的增加互連線寬度的電遷移修正方法會占用大量布線資源。而冗余結(jié)構(gòu)能夠通過占用少量的布線資源來顯著提高電遷移抗性。傳統(tǒng)的末端冗余結(jié)構(gòu)超過關(guān)鍵長度后,不能進(jìn)一步提高電遷移抗性。而有實驗證明側(cè)面冗余結(jié)構(gòu)相比末端冗余結(jié)構(gòu),能更有效地提高電遷移抗性。因此側(cè)面冗余結(jié)構(gòu)對電遷移的影響需要進(jìn)一步研究。本文基于銅互連線的陰極過孔結(jié)構(gòu),研究并對比了側(cè)面冗余和末端冗余對該結(jié)構(gòu)電遷移效應(yīng)的影響。為了定量評估,本文提出了一種電遷移數(shù)值分析方法。具體包括基于ANSYS的耦合場有限元分析方法,基于內(nèi)插法的數(shù)據(jù)點坐標(biāo)映射方法,以及基于Matlab的溫度與應(yīng)力的梯度與散度求解方法。最終通過原子通量散度(Atomic Flux Divergence,AFD)的分布來分析側(cè)面冗余對電遷移效應(yīng)的影響。通過對具有側(cè)面冗余的過孔結(jié)構(gòu)的電遷移效應(yīng)進(jìn)行數(shù)值分析,本文解明了側(cè)面冗余結(jié)構(gòu)影響電遷移效應(yīng)的物理機(jī)制。研究結(jié)果表明,側(cè)面冗余結(jié)構(gòu)能將過孔上方的最大AFD區(qū)域移到側(cè)面冗余處,從而進(jìn)一步降低了過孔上方區(qū)域的平均AFD,因此能突破末端冗余關(guān)鍵長度的限制,進(jìn)一步提高電遷移抗性。其根本原因在于側(cè)面冗余能夠阻礙過孔上方區(qū)域應(yīng)力的形成。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN405.97

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張元祥;多物理場下金屬微互連結(jié)構(gòu)的電遷移失效及數(shù)值模擬研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2011年

2 杜鳴;超深亞微米銅互連的失效機(jī)理與可靠性研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

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本文編號：1227106