互連和機械應力
發布時間:2016/6/21 23:04:44 訪問次數:633
互連和機械應力。在后端BEOL工藝中,金屬化工藝對NBTI效應有著明顯的影響。Sony和F喲itsu公司的聯合OF280SD50D研究結果表明,Cu互連中采用的大馬士革工藝加劇了NBTI效應。Cu互連對NBTI效應的損傷歸因于Cu金屬化中氫密度的增加,特別是金屬阻擋層中氫密度的增加。與△N/Ti相比,使用TaN作為阻擋層明顯地改善了NBTI效應。與早先的研究結果相比,Cu金屬和Al金屬的天線結構有相似的NBTI敏感度,結果的差異可能是由于兩種制造設施的BEOL工藝中水或氫的含量不同造成的。
NBTI和BEOL工藝相關的另外一個重要領域就是金屬間介質層(IMD,Inter1nctal Dielec廿ic)。低佬材料可以在絕緣層中引進一定濃度的水和氫,涉及的材料包括玻璃和等離子增強的化學氣相沉積介質等。如前面所討論的,NBTI對H20非常敏感,它可以穿透PMOs器件的有源區。如果氫和水存在,隨著晶格退火釋放或擴散進入至PMOs器件的有源區,這些低佬介質材料可以引起明顯的NBTI退化。氮化可以減小這些問題的影響,但是H/H20仍有可能通過通孔穿透有源區,必須小心地減小IMD中高濃度的H/H20。
在BEOL工藝中最終影響器件NBTI性能的是器件天線比和可能的等離子體損傷。盡管形成氣體退火可以用來減小未施加應力器件的損傷,當施加應力條件后,等離子體損傷器件對NBTI退化變得更加敏感。柵保護的結構和沒有天線連接的器件相比,具有更大的加速漂移。
互連和機械應力。在后端BEOL工藝中,金屬化工藝對NBTI效應有著明顯的影響。Sony和F喲itsu公司的聯合OF280SD50D研究結果表明,Cu互連中采用的大馬士革工藝加劇了NBTI效應。Cu互連對NBTI效應的損傷歸因于Cu金屬化中氫密度的增加,特別是金屬阻擋層中氫密度的增加。與△N/Ti相比,使用TaN作為阻擋層明顯地改善了NBTI效應。與早先的研究結果相比,Cu金屬和Al金屬的天線結構有相似的NBTI敏感度,結果的差異可能是由于兩種制造設施的BEOL工藝中水或氫的含量不同造成的。
NBTI和BEOL工藝相關的另外一個重要領域就是金屬間介質層(IMD,Inter1nctal Dielec廿ic)。低佬材料可以在絕緣層中引進一定濃度的水和氫,涉及的材料包括玻璃和等離子增強的化學氣相沉積介質等。如前面所討論的,NBTI對H20非常敏感,它可以穿透PMOs器件的有源區。如果氫和水存在,隨著晶格退火釋放或擴散進入至PMOs器件的有源區,這些低佬介質材料可以引起明顯的NBTI退化。氮化可以減小這些問題的影響,但是H/H20仍有可能通過通孔穿透有源區,必須小心地減小IMD中高濃度的H/H20。
在BEOL工藝中最終影響器件NBTI性能的是器件天線比和可能的等離子體損傷。盡管形成氣體退火可以用來減小未施加應力器件的損傷,當施加應力條件后,等離子體損傷器件對NBTI退化變得更加敏感。柵保護的結構和沒有天線連接的器件相比,具有更大的加速漂移。
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