Анализ физики отказов для оценки показателей надежности радиоэлектронных…
5
алюминий—никель. Прочность контакта при этом может возрастать по
мере образования фаз NiAl и Ni
3
Al. Процессу упрочнения контакта бу-
дет противодействовать образование хрупких интерметаллидов в си-
стеме алюминий—золото.
Анализ исследований механизма отказа алюминиевых меж-
соединений в ИС.
Проанализированы результаты теоретических и
экспериментальных исследований закономерностей электромиграци-
онного разрушения металлизации ИС в зависимости от конструктив-
ных, технологических и эксплуатационных параметров. На основе
разработанной ранее модели электровибрационных отказов [2, 10]
выявлено, что электромиграционные отказы действительно могут
наблюдаться только при плотности тока, значение которого больше
либо равно 0,5 · 10
6
А/см
2
.
Наблюдаемые значения энергии активации электромиграционно-
го разрушения зависят от микроструктуры пленки и условий испыта-
ний и всегда меньше значений энергии активации самодиффузии в
таком же тонкопленочном проводнике. Показатель степени плотно-
сти тока при отсутствии джоулевого нагрева не превышает значения
2 и растет с увеличением плотности тока. При джоулевом нагреве
показатель степени может достигать значения 4—5. Должна суще-
ствовать линейная связь между значениями энергии активации элек-
тромиграции и показатель степени плотности тока. Сильное влияние
на параметры модели электромиграционного разрушения тонкопле-
ночного проводника оказывает соотношение между размером зерна
пленки и шириной проводника. Имеется область размеров зерен, при
которых наработка до отказа при равенстве всех прочих параметров
оказывается минимальной.
Тестовые структуры алюминиевой металлизации испытывались
при значениях температуры 125, 150 и 175 ºC и плотности тока 1·10
6
и 2,24·10
6
А/см
2
. Анализ структур проводился на электронном микро-
скопе. В процессе испытаний контролировалось изменение сопро-
тивления металлизации, которое может быть использовано как ин-
формативный и прогнозирующий параметр. Получены параметры
закона распределения наработки до отказа и рассчитаны показатели
надежности.
Анализ механизмов отказов токопроводящих элементов ИС в
зависимости от конструктивных особенностей и технологических
режимов.
Задачей, решаемой при изучении физики отказов полупро-
водниковых приборов и ИС, является получение информации о меха-
низмах протекания физико-химических процессов деградации, на осно-
вании которой в последующем может быть проведена корректировка
конструкции изделий и технологии их изготовления в целях повышения
надежности. Исследования, проводимые на тестовых структурах, дают
