Выполнила магистрантка Факультета Радиофизики и Компьютерных технологий Ванюшева Наталья Викторовна Научный руководитель: ст. преподаватель кафедры системного. - презентация

1 Выполнила магистрантка Факультета Радиофизики и Компьютерных технологий Ванюшева Наталья Викторовна Научный руководитель: ст. преподаватель кафедры системного анализа и компьютерного моделирования Молофеев Вячеслав Михайлович Минск 2013

2 * Цель работы Цель работы * Процесс электромиграции в тонкопленочной металлизации ИМС Процесс электромиграции в тонкопленочной металлизации ИМС * Виды диффузий и дефектов Виды диффузий и дефектов * Модель процесса электромиграции Модель процесса электромиграции * Разработанный алгоритм Разработанный алгоритм * Принципы построения имитационной модели Принципы построения имитационной модели * Расчетные выражения Расчетные выражения * Проверка адекватности Проверка адекватности * «Бамбуковый» эффект «Бамбуковый» эффект * Зависимости от параметров эксплуатационного режима Зависимости от параметров эксплуатационного режима * Изменение сопротивления тонкоплёночного образца Изменение сопротивления тонкоплёночного образца * Прогнозирование времени работы до отказа Прогнозирование времени работы до отказа * Результаты Результаты 2

3 Исследование протекания процесса электромиграции в тонкопленочной алюминиевой металлизации субмикронных интегральных микросхем и проверка адекватности построенного программного математического комплекса моделирования данного процесса. 3 проверка адекватности предложенной физико-статистической модели электромиграционного отказа по результатам вычислительного эксперимента; исследование изменения электрофизических характеристик тонкопленочной металлизации субмикронных интегральных микросхем при протекании процесса электромиграции методом имитационного моделирования; построение вероятностной модели времени работы до отказа тонкопленочных проводников субмикронных интегральных микросхем и исследование её характеристик.

4 Одной из основных причин сдерживающих уменьшение размеров металлизации СБИС является протекание процесса электромиграции a)зернограничная диффузия b)диффузия массы c)диффузия по поверхности 4

5 Замыкания соседних проводников вследствие образования наростов Обрыв вследствие образования пустот и трещин 5

6 * 6

7 формирование методом Монте-Карло стохастической зернограничной структуры тонкопленочного проводника; расчет величины электродиффузионного потока в сечениях тонкопленочного проводника; вычисление величины приращения трещины с учетом изменения сопротивления пленки и локальной температуры. 7

8 Доминирующий процесс – самодиффузия по границам зерен Процесс термоактивированный 8

9 Расчет локальной плотности тока Рост трещины 9

10 Расчет электросопротивления Расчет локальной температуры проводника o Уравнение теплообмена o Уравнение теплопередачи 10

11 Параметры структуры: 11

12 12 Параметры структуры и эксплуатационного режима:

13 Полученные зависимости хорошо согласуются с аналитической формулой Блэка, описывающей время работы до отказа. 13

14 14 Параметры структуры и эксплуатационного режима:

15 Функция плотности распределения 15

16 Зависимость параметров распределения от плотности тока: 16 Зависимость параметров распределения от температуры:

17 Исследована физико-статистическая модель процесса электромиграции, адекватность которой подтверждена экспериментальными данными, взятыми из литературных источников. Проведены исследования модели и получены зависимости времени работы до отказа тонкопленочных проводников от параметров эксплуатационного режима, таких как плотность тока и температура. Исследованы зависимости времени работы до отказа тонкопленочных проводников от параметров структуры Исследованы статистические гипотезы о законах распределения времени работы до отказа от параметров структуры и от параметров эксплуатационного режима. Получены оценки параметров вероятностных моделей. Создана электронная база тестовых структур.

18