Influence des geometries et des conditions de test sur la competition entre les mecanismes d'origines structurale et thermique dans la degradation par electromigration des interconnexions des circuits vlsi

by François Jeuland

Doctoral thesis in Électronique

Under the supervision of Augustin Martinez.

defended on 1991

in Toulouse, INSA .

  • Alternative Title

    Geometries and test conditions influence on the competition between structural and thermal mecanisms during the electromigration degradation of vlsi circuits interconnections


  • Abstract not available


  • Abstract

    La diminution des dimensions des dispositifs integres dans les circuits vlsi entraine un accroissement de la densite de courant dans les lignes d'interconnexion. Leur duree de vie en est alors considerablement abregee par les phenomenes d'electromigration, transport de materiau induit par le passage du courant electrique. L'etude de la degradation des lignes par electromigration a ete realisee a l'aide de deux bancs de test. La premier, utilisant la methode du test de duree de vie, est realise a l'aide d'un montage electrique original permettant le test simultane d'un grand nombre d'echantillons. Le second banc s'inspire de la methode rapide wijet, etendue a l'etude de l'acceleration en densite de courant. Les resultats experimentaux obtenus lors du test de lignes en alsi1% sur les deux bancs de test sont en bon accord, a l'exception des ecart-types des distributions de durees de vies observees. Ce phenomene et la localisation des degradations font apparaitre l'existence d'une competition entre deux mecanismes de rupture, pouvant respectivement etre associes a l'influence des gradients thermiques et a celle des fluctuations structurales le long des echantillons. Des modeles thermiques a une et deux dimensions sont presentes. Deux outils de simulation thermique, utilisant des parametres mesures, permettent une interpretation des resultats de test. Aux fortes densites de courant, pour une rupture en mode de gradient thermique, les resultats de simulation predisent une proportionnalite de la duree de vie moyenne des structures de test avec la densite de courant, a temperature moyenne de ligne constante. Enfin, une etude parametrique de l'influence des geometries des lignes d'interconnexion sur leur susceptibilite a la rupture par electromigration fait apparaitre l'importance des risques lies aux variations de section

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  • Annexes : 169 REF

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