金屬互連電遷移噪聲非高斯性研究.pdf

1、現(xiàn)代集成電路互連線的有效截面積已達(dá)到1平方微米量級(jí)以至于更小。因此，當(dāng)電流達(dá)到毫安量級(jí)將導(dǎo)致電流密度達(dá)到兆安每平方厘米數(shù)量級(jí)。在這種情況下電遷移現(xiàn)象極為明顯。金屬互連電遷移已經(jīng)成為超大規(guī)模集成電路主要失效模式之一。電阻是金屬互連電遷移傳統(tǒng)表征參量。噪聲表征技術(shù)比電阻更為靈敏和全面。以往都是將噪聲信號(hào)當(dāng)作高斯信號(hào)，而且電遷移噪聲表征模型也是基于高斯過(guò)程的。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電遷移過(guò)程的某些階段噪聲信號(hào)具有非高斯性。這種非高斯性產(chǎn)生自遷移動(dòng)力學(xué)機(jī)制，

2、因此通過(guò)非高斯性分析，可以從噪聲中提取電遷移相關(guān)動(dòng)力學(xué)信息。 本文在電遷移失效機(jī)理和噪聲非高斯性的理論基礎(chǔ)上，將非高斯信號(hào)檢測(cè)方法引入電遷移噪聲時(shí)間序列的分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)在電遷移前期噪聲信號(hào)以高斯噪聲為主，在空洞成核時(shí)期發(fā)生非高斯跳變，轉(zhuǎn)而以非高斯噪聲為主。引入高階統(tǒng)計(jì)量T<'2>對(duì)電遷移噪聲信號(hào)的非高斯性進(jìn)行定量描述。將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中非高斯性參量變化與電阻及傳統(tǒng)的噪聲表征參量進(jìn)行了對(duì)比，表明T<'2>可以更為敏感地反映了電遷移動(dòng)