2011年7月1日付で東芝 セミコンダクター社とストレージプロダクツ社は統合し、株式会社東芝 セミコンダクター＆ストレージ社になりました。このページは、半導体製品の信頼性情報について説明しています。
電流による加速
[2011年4月現在]
電流による加速モードとしてはエレクトロマイグレーションが最もよく知られており、デバイスの微細化、大規模化に伴い、さらに重大な故障メカニズムとなってきております（参考文献1）（参考文献2）。 エレクトロマイグレーションが発生するメカニズムは、配線に電流を流したときに配線材料である金属原子が輸送される現象で、金属原子が移動し進行すると断線に至るものです。エレクトロマイグレーション寿命は、一般にMTF (メジアン故障時間; Median Time to Failure) で表されており、次の式 (参考文献3) で表されます。
J: 電流密度
n: 電流に関する定数
Ea: 活性化エネルギー
T: 絶対温度
k: ボルツマン定数
A: 配線の材質、構造、寸法などに関する定数
試験法としてはDC定電流ストレス試験が最も一般的ですが、DCパルス電流ストレス試験、ACパルス電流ストレス試験、DC定電圧ストレス試験があります。
次に当社で実施したエレクトロマイグレーションの実験データについて説明します。
図 1に電流密度と寿命の関係について示します。電流密度が大きいほど、寿命が短いことが分かります。
図 1 エレクトロマイグレーション寿命との電流密度の関係例
（参考文献1）： C.Ryu, et al, "Effects of Texture on Electromigration
of CVD Copper" Proc. IRPS (1997)
（参考文献2）： S.Yokogawa, et al, "Electromigration Induced Incubation,
Drift and Threshold in Single-Damascene Copper Interconnects" Proc. IITC
(2002)
（参考文献3）： J.R.Black「Electromigration Failure Modes in Aluminum Metallization for semiconductor Devices」Proceeding of the IEEE (1969)
2011年7月1日付で東芝 セミコンダクター社とストレージプロダクツ社は統合し、株式会社東芝 セミコンダクター＆ストレージ社になりました。このページは、半導体製品の信頼性情報について説明しています。
