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国家标准计划《半导体器件 金属化空洞应力试验》由 TC78(全国半导体器件标准化技术委员会)归口 ,主管部门为工业和信息化部(电子)

主要起草单位 中国电子科技集团公司第十三研究所

目录

基础信息

计划号
20213172-T-339
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2021-08-24
申报日期
2020-07-08
公示开始日期
2020-11-06
公示截止日期
2020-11-20
标准类别
方法
国际标准分类号
31.080.01
31 电子学
31.080 半导体分立器件
31.080.01 半导体分立器件综合
归口单位
全国半导体器件标准化技术委员会
执行单位
全国半导体器件标准化技术委员会
主管部门
工业和信息化部(电子)

起草单位

采标情况

本标准等同采用IEC国际标准:IEC62418:2010。

采标中文名称:半导体器件 金属化空洞应力试验。

目的意义

应力引起的空洞是指当金属互连线中没有通过电流时,但在金属互连线中出现因产生空洞而失效的现象,这种现象由机械应力引起。

在半导体器件工艺制作的不同阶段,金属互连线被金属间介质材料或保护钝化层覆盖。

在这些介质材料的沉积过程中,圆片处于几百摄氏度的温度下。

金属互连线膨胀要占据比室温下更大的体积,冷却至室温后,由于金属化层和周围材料的热膨胀系数差异较大,会在金属线中形成较大的拉伸应力。

如果应力完全释放,则体积差ΔV将会以空洞的形式出现。

在国内半导体器件工艺技术迅速发展过程中,金属互连线的最小线宽从0.5微米缩小到0.25微米、65纳米、再到14纳米,金属互连线的宽度越来越细,金属互连线中应力产生的空洞直接影响集成电路产品的可靠性。

为消除潜在隐患,确保半导体器件在整个产品寿命期间有良好的可靠性,需要对半导体器件中金属互连线的应力空洞的可靠性水平进行定量评价,制定半导体器件金属化应力空洞试验程序,对半导体器件中应力产生空洞的可靠性进行定量考核,以提高其金属互连线的可靠性,支撑半导体器件国产化进程的发展。

范围和主要技术内容

本标准的范围是金属化应力空洞试验方法,适用于铝(Al)或铜(Cu)的金属化。本标准适用于半导体工艺的可靠性研究和鉴定,使国内硅基亚微米/深亚微米CMOS工艺线能以此为依据,对影响产品可靠性的金属化空洞应力进行定量评价,保证半导体器件金属化工艺的可靠性水平。 主要技术内容包括:测试设备、测试结构要求(包括线性结构和通孔链结构、Al工艺的图形和Cu工艺的图形)、应力时间和应力条件选择、样品量、温度、失效判据、数据解释和寿命推断(电阻变化方法)。