影響因素
發(fā)布時間:2015/6/24 19:13:42 訪問次數(shù):414
1.布線幾何形狀的影響
從統(tǒng)計觀點來看,LC6543N-4E07金屬條是由許多含有結(jié)構(gòu)缺陷的體積元串接而成的,而薄膜的壽命將由結(jié)構(gòu)缺陷最嚴重的體積元決定。若單位長度的缺陷數(shù)目是常數(shù),隨著膜長的增加,總缺陷數(shù)也增加,所以膜條越長壽命越短,壽命隨布線長度而呈指數(shù)函數(shù)縮短,在某值處趨近恒定。
同樣,當線寬比材料晶粒直徑大時,線寬越大,引起橫向斷條的空洞形成時間越長,壽命增長。但當線寬降到與金屬晶粒直徑相近或以下時,斷面為單個晶粒,金屬離子沿晶粒界面擴散減少,隨著條寬變窄,壽命也會延長.
當電流恒定時,線寬增加,電流密度降低,本身電阻及發(fā)熱量下降,電遷移效應(yīng)就不顯著。如果線條截面積相同,條件允許,增加線寬比增加厚度的效果要好。
在臺階處,由于布線形成過程中臺階覆蓋性不好,厚度降低,J增加,易產(chǎn)生斷條。
2.熱效應(yīng)
由tMTF的公式可知,金屬膜的溫度及溫度梯度(兩端的冷端效應(yīng))對電遷移壽命的影響極大,當J >106 A/cm2時,焦耳熱不可忽略,膜溫與環(huán)境溫度不能視為相同。特別是,當金屬條的電阻率較大時,影響更明顯。條中載流子不僅受晶格散射,還受晶界和表面散射,其實際電阻率高于該材料體電阻率,使膜溫隨電流密度-,增長更快。
3.晶粒大小
實際的鋁布線為一多晶結(jié)構(gòu),鋁離子可通過晶間、晶界及表面三種方式擴散,在多晶膜中晶界多,晶界的缺陷也多,激活能小,所以主要通過晶界擴散而發(fā)生電遷移。在一些粒的交界處,如圖4. 15所示(A和B處),由于金屬離子的散度不為零,會出現(xiàn)凈質(zhì)量的堆積和虧損。在A點,進來的金屬離子多于出去的,所以成為小丘堆積,B處則相反,成為空洞。
1.布線幾何形狀的影響
從統(tǒng)計觀點來看,LC6543N-4E07金屬條是由許多含有結(jié)構(gòu)缺陷的體積元串接而成的,而薄膜的壽命將由結(jié)構(gòu)缺陷最嚴重的體積元決定。若單位長度的缺陷數(shù)目是常數(shù),隨著膜長的增加,總缺陷數(shù)也增加,所以膜條越長壽命越短,壽命隨布線長度而呈指數(shù)函數(shù)縮短,在某值處趨近恒定。
同樣,當線寬比材料晶粒直徑大時,線寬越大,引起橫向斷條的空洞形成時間越長,壽命增長。但當線寬降到與金屬晶粒直徑相近或以下時,斷面為單個晶粒,金屬離子沿晶粒界面擴散減少,隨著條寬變窄,壽命也會延長.
當電流恒定時,線寬增加,電流密度降低,本身電阻及發(fā)熱量下降,電遷移效應(yīng)就不顯著。如果線條截面積相同,條件允許,增加線寬比增加厚度的效果要好。
在臺階處,由于布線形成過程中臺階覆蓋性不好,厚度降低,J增加,易產(chǎn)生斷條。
2.熱效應(yīng)
由tMTF的公式可知,金屬膜的溫度及溫度梯度(兩端的冷端效應(yīng))對電遷移壽命的影響極大,當J >106 A/cm2時,焦耳熱不可忽略,膜溫與環(huán)境溫度不能視為相同。特別是,當金屬條的電阻率較大時,影響更明顯。條中載流子不僅受晶格散射,還受晶界和表面散射,其實際電阻率高于該材料體電阻率,使膜溫隨電流密度-,增長更快。
3.晶粒大小
實際的鋁布線為一多晶結(jié)構(gòu),鋁離子可通過晶間、晶界及表面三種方式擴散,在多晶膜中晶界多,晶界的缺陷也多,激活能小,所以主要通過晶界擴散而發(fā)生電遷移。在一些粒的交界處,如圖4. 15所示(A和B處),由于金屬離子的散度不為零,會出現(xiàn)凈質(zhì)量的堆積和虧損。在A點,進來的金屬離子多于出去的,所以成為小丘堆積,B處則相反,成為空洞。
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