電遷移 EM(electromigration) 電遷移是金屬線在電流和溫度作用下產生的金屬遷移現(xiàn)象,它可能使金屬線斷裂,從而影響芯片的正常工作。電遷移在高電流密度和高頻率變化的連線上比較容易產生,如電源、時鐘線等。為了避免電遷移效應,可以增加連線的寬度,以保證通過連線的電流密度小于一個確定的值。 通常EMI效應引起的問題是電源網(wǎng)格電阻增加,從而導致IR降增加,從而影響電路時序。 ================================================================================= 與時間相關電介質擊穿 TDDB(time dependent dielectric breakdown ) 在柵極上加恒定的電壓,使器件處于積累狀態(tài)。這就是一般所說的TDDB(time dependent dielectric breakdown )。經過一段時間后,氧化膜就會擊穿,這期間經歷的時間就是在該條件下的壽命。 ================================================================================= 熱載流子注入效應HCI (hot carrier injection) 隨著芯片尺寸的減小,芯片的供電電壓、工作電壓并沒有相應減少很多,所以相應的電場強度增加了,導致了電子的運動速率增加。當電子的能 量足夠高的時候,就會離開硅襯底,隧穿進入柵氧化層,從而改變閾值電壓。這種效應會增加NMOS的 閾值電壓,減小PMOS的閾值電壓。并影響其它的參數(shù)包括VT、gm,St,Idsat等,并產生長期的可靠性問題。 熱載流子退 化效應(HCE)載流子在強場強的作用下能量大大增加,其等 效溫度Te超過晶格溫度T時的載流子稱為熱載流子.熱載流子的注入引起MOS器件性能退化,如熱載流子能量較高,有可能穿過SiO2界面形成柵電 流 =========================================================================================== 應力遷移 SM (Stress migration) 一直以來公認電遷移是一個很大的問題 ,但是在 1 984年的《國際可靠性物理論叢》(International Reliability Physics Symposium) ,初次報告了一種和電遷移不同的新的不良類型,配線不通電 ,只在高溫 (約 1 0 0℃以上 )放置就會出現(xiàn)斷線 ,主要原因是金屬配線 (Al)和絕緣膜 (Si O2 )的熱膨脹率相差很大 (d A1 =2 .5× 1 0 7/ K,d Si O2 =0 .5× 1 0 6/ K) ,從而引起熱應力缺陷 ,應力遷移由此而被命名. ============================================================================================= |
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