Étude de la fiabilité en électromigration dans les interconnexions en cuivre pour les technologies avancées de la microélectronique

par David Ney

Thèse de doctorat en Micro et nano-électronique

Sous la direction de Olivier Thomas et de Valérie Girault.

Soutenue en 2007

à Grenoble INPG .

mots clés

• Interconnexions en cuivre damascène
• Interconnexions , Fiabilité
• Électrodiffusion
• Électrodiffusion -- Essais

Résumé

Les dégradations des interconnexions causées par le phénomène d'électromigration sont considérées comme l'une des principales limitations de la fiabilité des circuits intégrés. Le problème est de plus en plus préoccupant avec l'augmentation incessante de la densité d'intégration des composants et donc des densités de courant véhiculées. Il est indispensable d'approfondir nos connaissances sur l'électromigration et sur ses conséquences sur la fiabilité des interconnexions en cuivre damascène. Dans une première partie, nous avons étudié l'effet des dimensions des interconnexions sur leur fiabilité. Dans la seconde partie, la méthodologie de test a été abordée, le but étant d'accélérer au maximum les tests d'électromigration tout en gardant une bonne confiance dans nos extrapolations.

Titre traduit

Study of electromigration reliability in copper interconnects for advanced technologies in microelectronics

Résumé

The electromigration-induced degradations are considered as one major reliability limitation of integrated circuits. This concern becomes more and more critical due to a higher and higher integration density of devices; this one increasing the current densities carried by metallic interconnects. It is essential to study thoroughly the electromigration phenomenon and its consequences on damascene copper interconnect reliability. Ln the first part of this thesis, the effects of line dimensions on interconnect reliability were studied and in the second part, the methodology of testing was tackled.