JPH11135587A - エレクトロマイグレーション評価方法及び評価装置 - Google Patents
エレクトロマイグレーション評価方法及び評価装置Info
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- JPH11135587A JPH11135587A JP9298232A JP29823297A JPH11135587A JP H11135587 A JPH11135587 A JP H11135587A JP 9298232 A JP9298232 A JP 9298232A JP 29823297 A JP29823297 A JP 29823297A JP H11135587 A JPH11135587 A JP H11135587A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 活性化エネルギーＥａ値を、低コスト及び短
時間で求めることのできるエレクトロマイグレーション
評価方法及び評価装置を提供する。 【解決手段】 通常のエレクトロマイグレーション評価
配線と、このエレクトロマイグレーション評価配線と同
一配線形状で評価試験時に発生する熱の放熱効果を変化
させたエレクトロマイグレーション評価配線を用いて、
同一電流密度印加時の配線温度を変化させ、エレクトロ
マイグレーション評価試験を行い、得られた配線温度と
エレクトロマイグレーション故障時間の値から活性化エ
ネルギーＥａ値を求める。放熱効果変化型エレクトロマ
イグレーション評価配線として、ダミー配線付エレクト
ロマイグレーション評価配線２５、または、酸化膜付エ
レクトロマイグレーション評価配線２１０等を用いる。
時間で求めることのできるエレクトロマイグレーション
評価方法及び評価装置を提供する。 【解決手段】 通常のエレクトロマイグレーション評価
配線と、このエレクトロマイグレーション評価配線と同
一配線形状で評価試験時に発生する熱の放熱効果を変化
させたエレクトロマイグレーション評価配線を用いて、
同一電流密度印加時の配線温度を変化させ、エレクトロ
マイグレーション評価試験を行い、得られた配線温度と
エレクトロマイグレーション故障時間の値から活性化エ
ネルギーＥａ値を求める。放熱効果変化型エレクトロマ
イグレーション評価配線として、ダミー配線付エレクト
ロマイグレーション評価配線２５、または、酸化膜付エ
レクトロマイグレーション評価配線２１０等を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
内部に用いられる金属配線のエレクトロマイグレーショ
ン評価方法及び評価装置に関するものである。
内部に用いられる金属配線のエレクトロマイグレーショ
ン評価方法及び評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化に伴
い、その内部金属配線の断面積が縮小されつつあり、そ
の結果、金属配線内の電流密度が増大し、エレクトロマ
イグレーション耐性が低下する傾向にある。
い、その内部金属配線の断面積が縮小されつつあり、そ
の結果、金属配線内の電流密度が増大し、エレクトロマ
イグレーション耐性が低下する傾向にある。
【０００３】金属配線のエレクトロマイグレーション耐
性の評価で、特に、活性化エネルギーＥａ値を求めるエ
レクトロマイグレーション評価方法及び評価装置につい
て、特開平６−３４２０２７号公報で開示されている。
性の評価で、特に、活性化エネルギーＥａ値を求めるエ
レクトロマイグレーション評価方法及び評価装置につい
て、特開平６−３４２０２７号公報で開示されている。
【０００４】図３は、上記公報に開示された従来のエレ
クトロマイグレーション評価方法を示す。
クトロマイグレーション評価方法を示す。
【０００５】図３は、従来のエレクトロマイグレーショ
ン評価方法の構成例を示す。図３において、３１は基台
制御工程、３２は電流印加工程、３３はタイマースター
ト工程、３４はモニター工程、３５は故障判断工程、３
６は故障時間記録工程、３７は継続判断工程、３８はＥ
ａ値抽出工程である。
ン評価方法の構成例を示す。図３において、３１は基台
制御工程、３２は電流印加工程、３３はタイマースター
ト工程、３４はモニター工程、３５は故障判断工程、３
６は故障時間記録工程、３７は継続判断工程、３８はＥ
ａ値抽出工程である。
【０００６】温度制御基台により、エレクトロマイグレ
ーション評価配線の温度を変更する評価配線の基台制御
工程３１と、エレクトロマイグレーション評価配線に定
電流印加を行う電流印加工程３２と、電流印加とともに
タイマーをスタートさせるタイマースタート工程３３
と、エレクトロマイグレーション評価配線が電流印加中
の電圧及び抵抗値をモニターするモニター工程３４と、
エレクトロマイグレーション評価配線が電流印加中に故
障が発生したかどうかを判断し、エレクトロマイグレー
ション故障時間を測定する故障時間測定工程３５と、エ
レクトロマイグレーション故障時間を記録する故障時間
記録工程３６と、エレクトロマイグレーション評価試験
を継続するかを判断する継続判断工程３７とから構成さ
れている。得られた故障時間及び配線温度から、評価配
線の活性化エネルギーＥａ値を求める。
ーション評価配線の温度を変更する評価配線の基台制御
工程３１と、エレクトロマイグレーション評価配線に定
電流印加を行う電流印加工程３２と、電流印加とともに
タイマーをスタートさせるタイマースタート工程３３
と、エレクトロマイグレーション評価配線が電流印加中
の電圧及び抵抗値をモニターするモニター工程３４と、
エレクトロマイグレーション評価配線が電流印加中に故
障が発生したかどうかを判断し、エレクトロマイグレー
ション故障時間を測定する故障時間測定工程３５と、エ
レクトロマイグレーション故障時間を記録する故障時間
記録工程３６と、エレクトロマイグレーション評価試験
を継続するかを判断する継続判断工程３７とから構成さ
れている。得られた故障時間及び配線温度から、評価配
線の活性化エネルギーＥａ値を求める。
【０００７】図４は、従来のエレクトロマイグレーショ
ン評価装置の構成例を示す。エレクトロマイグレーショ
ン評価配線４１が載ったウエハ４２を、温度制御基台４
３の上に設置する。このエレクトロマイグレーション評
価配線４１が載ったウエハ４２と温度制御基台４３は、
恒温槽４４内に置かれる。エレクトロマイグレーション
評価試験に際し、温度制御基台４３の制御は、温度コン
トローラ４５で行い、エレクトロマイグレーション評価
配線４１への電流印加は電流源４６で行い、電圧測定は
電圧計４７で行う。エレクトロマイグレーション故障時
間測定及び抵抗計算は、エレクトロマイグレーション評
価コントローラ４８で行う。この様にして得られた配線
抵抗から配線抵抗を算出し、この配線抵抗とエレクトロ
マイグレーション故障時間から活性化エネルギーＥａを
コンピュータ４９で求める。
ン評価装置の構成例を示す。エレクトロマイグレーショ
ン評価配線４１が載ったウエハ４２を、温度制御基台４
３の上に設置する。このエレクトロマイグレーション評
価配線４１が載ったウエハ４２と温度制御基台４３は、
恒温槽４４内に置かれる。エレクトロマイグレーション
評価試験に際し、温度制御基台４３の制御は、温度コン
トローラ４５で行い、エレクトロマイグレーション評価
配線４１への電流印加は電流源４６で行い、電圧測定は
電圧計４７で行う。エレクトロマイグレーション故障時
間測定及び抵抗計算は、エレクトロマイグレーション評
価コントローラ４８で行う。この様にして得られた配線
抵抗から配線抵抗を算出し、この配線抵抗とエレクトロ
マイグレーション故障時間から活性化エネルギーＥａを
コンピュータ４９で求める。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、エレクトロマイグレーション故障時間及び
配線温度の値を得るために、配線温度制御として、温度
制御基台及び恒温槽を使用することになり、このため、
高コストで、作業負担が重く、また、エレクトロマイグ
レーション評価試験の温度変更時に、温度制御基台及び
恒温槽の温度が定常になるまで待つ必要が生じ、エレク
トロマイグレーション評価試験の温度設定に時間がかか
るという欠点がある。
の構成では、エレクトロマイグレーション故障時間及び
配線温度の値を得るために、配線温度制御として、温度
制御基台及び恒温槽を使用することになり、このため、
高コストで、作業負担が重く、また、エレクトロマイグ
レーション評価試験の温度変更時に、温度制御基台及び
恒温槽の温度が定常になるまで待つ必要が生じ、エレク
トロマイグレーション評価試験の温度設定に時間がかか
るという欠点がある。
【０００９】上記課題について鑑み、本発明の目的は、
配線温度制御として、温度制御基台及び恒温槽を使用せ
ず、低コストで、作業負担が軽く、短時間でエレクトロ
マイグレーション評価試験のできるエレクトロマイグレ
ーション評価方法及び評価装置を提供するものである。
配線温度制御として、温度制御基台及び恒温槽を使用せ
ず、低コストで、作業負担が軽く、短時間でエレクトロ
マイグレーション評価試験のできるエレクトロマイグレ
ーション評価方法及び評価装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のエレクトロマイグレーション評価方法は、
通常のエレクトロマイグレーション評価配線と、このエ
レクトロマイグレーション評価配線と同一配線形状でエ
レクトロマイグレーション試験時に発生するジュール熱
の放熱効果を変化させた放熱効果変化型エレクトロマイ
グレーション評価配線に、同値の電流密度印加によるエ
レクトロマイグレーション評価を行い、この時の配線温
度とエレクトロマイグレーション故障時間から、エレク
トロマイグレーション評価値である活性化エネルギーＥ
ａ値を求めることを特徴とするエレクトロマイグレーシ
ョン評価方法である。
に、本発明のエレクトロマイグレーション評価方法は、
通常のエレクトロマイグレーション評価配線と、このエ
レクトロマイグレーション評価配線と同一配線形状でエ
レクトロマイグレーション試験時に発生するジュール熱
の放熱効果を変化させた放熱効果変化型エレクトロマイ
グレーション評価配線に、同値の電流密度印加によるエ
レクトロマイグレーション評価を行い、この時の配線温
度とエレクトロマイグレーション故障時間から、エレク
トロマイグレーション評価値である活性化エネルギーＥ
ａ値を求めることを特徴とするエレクトロマイグレーシ
ョン評価方法である。
【００１１】また、本発明のエレクトロマイグレーショ
ン評価装置は、通常のエレクトロマイグレーション評価
配線と、このエレクトロマイグレーション評価配線と同
一配線形状でエレクトロマイグレーション故障発生のた
めの試験配線部分の両側にダミー配線を平行に形成した
ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線と、
電流密度印加用の電流源と、タイマー付電圧モニター
と、配線抵抗の算出機能及び配線温度の特定機能及び配
線温度とエレクトロマイグレーション故障時間の値から
活性化エネルギーＥａ値を求める機能を有するトータル
コントローラとを備えたことを特徴とするエレクトロマ
イグレーション評価装置である。
ン評価装置は、通常のエレクトロマイグレーション評価
配線と、このエレクトロマイグレーション評価配線と同
一配線形状でエレクトロマイグレーション故障発生のた
めの試験配線部分の両側にダミー配線を平行に形成した
ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線と、
電流密度印加用の電流源と、タイマー付電圧モニター
と、配線抵抗の算出機能及び配線温度の特定機能及び配
線温度とエレクトロマイグレーション故障時間の値から
活性化エネルギーＥａ値を求める機能を有するトータル
コントローラとを備えたことを特徴とするエレクトロマ
イグレーション評価装置である。
【００１２】さらに、上記ダミー配線付エレクトロマイ
グレーション評価配線の代わりに、通常のエレクトロマ
イグレーション評価配線と同一配線形状でエレクトロマ
イグレーション故障発生のための試験配線部分に酸化膜
を形成した酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配
線や、あるいは、上記ダミー配線付エレクトロマイグレ
ーション評価配線のエレクトロマイグレーション故障発
生のための試験配線部分に酸化膜を形成したダミー配線
付酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配線を使用
する。
グレーション評価配線の代わりに、通常のエレクトロマ
イグレーション評価配線と同一配線形状でエレクトロマ
イグレーション故障発生のための試験配線部分に酸化膜
を形成した酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配
線や、あるいは、上記ダミー配線付エレクトロマイグレ
ーション評価配線のエレクトロマイグレーション故障発
生のための試験配線部分に酸化膜を形成したダミー配線
付酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配線を使用
する。
【００１３】本発明では、通常のエレクトロマイグレー
ション評価配線とこのエレクトロマイグレーション評価
配線と同一配線形状でエレクトロマイグレーション評価
試験時に発生するジュール熱の放熱効果を変化させた放
熱効果変化型エレクトロマイグレーション評価配線を備
えていることによって、印加電流密度一定下で、配線温
度を変動させ、この時のエレクトロマイグレーション故
障時間を測定することができる。この様にして、エレク
トロマイグレーション故障時間測定を、配線温度の変動
のみにして行うことが可能となり、高精度な活性化エネ
ルギーＥａ値を求めることができる。
ション評価配線とこのエレクトロマイグレーション評価
配線と同一配線形状でエレクトロマイグレーション評価
試験時に発生するジュール熱の放熱効果を変化させた放
熱効果変化型エレクトロマイグレーション評価配線を備
えていることによって、印加電流密度一定下で、配線温
度を変動させ、この時のエレクトロマイグレーション故
障時間を測定することができる。この様にして、エレク
トロマイグレーション故障時間測定を、配線温度の変動
のみにして行うことが可能となり、高精度な活性化エネ
ルギーＥａ値を求めることができる。
【００１４】エレクトロマイグレーション評価試験時に
発生するジュール熱の放熱効果を変化させるために、本
発明では、通常のエレクトロマイグレーション評価配線
と同一配線形状でエレクトロマイグレーション故障発生
のための試験配線部分の両側にダミー配線を平行に形成
したダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線
や、上記のエレクトロマイグレーション故障発生のため
の試験配線部分に酸化膜を形成した酸化膜付エレクトロ
マイグレーション評価配線や、あるいは、上記ダミー配
線付エレクトロマイグレーション評価配線のエレクトロ
マイグレーション故障発生のための試験配線部分に酸化
膜を形成したダミー配線付酸化膜付エレクトロマイグレ
ーション評価配線を使用する。このため、温度制御基台
や恒温槽などによる複雑な温度制御系が必要ではなく、
低コストで作業負担が軽く、また、エレクトロマイグレ
ーション評価試験の温度変更時には、温度制御基台及び
恒温槽内部の温度が定常状態になるまで待つ必要がな
く、ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線
等、放熱効果変動型のエレクトロマイグレーション評価
配線を選択するだけで、エレクトロマイグレーション評
価試験温度の変更が可能であり、エレクトロマイグレー
ション評価試験を短時間で高精度に行うことが可能とな
る。
発生するジュール熱の放熱効果を変化させるために、本
発明では、通常のエレクトロマイグレーション評価配線
と同一配線形状でエレクトロマイグレーション故障発生
のための試験配線部分の両側にダミー配線を平行に形成
したダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線
や、上記のエレクトロマイグレーション故障発生のため
の試験配線部分に酸化膜を形成した酸化膜付エレクトロ
マイグレーション評価配線や、あるいは、上記ダミー配
線付エレクトロマイグレーション評価配線のエレクトロ
マイグレーション故障発生のための試験配線部分に酸化
膜を形成したダミー配線付酸化膜付エレクトロマイグレ
ーション評価配線を使用する。このため、温度制御基台
や恒温槽などによる複雑な温度制御系が必要ではなく、
低コストで作業負担が軽く、また、エレクトロマイグレ
ーション評価試験の温度変更時には、温度制御基台及び
恒温槽内部の温度が定常状態になるまで待つ必要がな
く、ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線
等、放熱効果変動型のエレクトロマイグレーション評価
配線を選択するだけで、エレクトロマイグレーション評
価試験温度の変更が可能であり、エレクトロマイグレー
ション評価試験を短時間で高精度に行うことが可能とな
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明のエレクトロマイグ
レーション評価方法における実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
レーション評価方法における実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
【００１６】図１は、本発明におけるエレクトロマイグ
レーション評価方法の構成例を示す。
レーション評価方法の構成例を示す。
【００１７】通常のエレクトロマイグレーション評価配
線と、このエレクトロマイグレーション評価配線と同一
形状でエレクトロマイグレーション故障発生のための試
験配線部分の放熱効果を変動させた放熱効果変動型エレ
クトロマイグレーション評価配線をセッティングする評
価配線セッティング工程１１と、エレクトロマイグレー
ション評価配線に一定電流値の印加を行う電流印加工程
１２と、電流印加とともにタイマーをスタートさせるタ
イマースタート工程１３と、エレクトロマイグレーショ
ン評価配線が電流密度印加中の電圧値及び抵抗値をモニ
ターするモニター工程１４と、エレクトロマイグレーシ
ョン評価配線が電流印加中に故障が発生したかどうかを
判断しエレクトロマイグレーション故障時間を測定する
故障判断工程１５と、エレクトロマイグレーション故障
時間を記録する故障時間記録工程１６と、エレクトロマ
イグレーション評価配線を変えてエレクトロマイグレー
ション評価試験を継続するかを判断する継続判断工程１
７と、一定電流値の印加により得られた各評価配線に関
する故障時間と配線温度の値から、下記式により、 Ｅａ＝ｋ・ｌｎ（τ１／τ２）／（１／Ｔ１−１／Ｔ２）・・・・・（１） 活性化エネルギーＥａ値を求める活性化エネルギーＥａ
値抽出工程１８とから構成する。
線と、このエレクトロマイグレーション評価配線と同一
形状でエレクトロマイグレーション故障発生のための試
験配線部分の放熱効果を変動させた放熱効果変動型エレ
クトロマイグレーション評価配線をセッティングする評
価配線セッティング工程１１と、エレクトロマイグレー
ション評価配線に一定電流値の印加を行う電流印加工程
１２と、電流印加とともにタイマーをスタートさせるタ
イマースタート工程１３と、エレクトロマイグレーショ
ン評価配線が電流密度印加中の電圧値及び抵抗値をモニ
ターするモニター工程１４と、エレクトロマイグレーシ
ョン評価配線が電流印加中に故障が発生したかどうかを
判断しエレクトロマイグレーション故障時間を測定する
故障判断工程１５と、エレクトロマイグレーション故障
時間を記録する故障時間記録工程１６と、エレクトロマ
イグレーション評価配線を変えてエレクトロマイグレー
ション評価試験を継続するかを判断する継続判断工程１
７と、一定電流値の印加により得られた各評価配線に関
する故障時間と配線温度の値から、下記式により、 Ｅａ＝ｋ・ｌｎ（τ１／τ２）／（１／Ｔ１−１／Ｔ２）・・・・・（１） 活性化エネルギーＥａ値を求める活性化エネルギーＥａ
値抽出工程１８とから構成する。
【００１８】図２は、本発明におけるエレクトロマイグ
レーション評価装置の構成例を示す。
レーション評価装置の構成例を示す。
【００１９】図２（ａ）は、本発明におけるエレクトロ
マイグレーション評価装置の一構成例を示す。本発明で
は、ウエハ２１上に、エレクトロマイグレーション評価
配線２２と、このエレクトロマイグレーション評価配線
２２と同一形状で、エレクトロマイグレーション発生部
分である試験配線部分２３に平行にダミー配線２４を設
置したダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配
線２５を形成する。このダミー配線付エレクトロマイグ
レーション評価配線２５の試験配線部分２３の放熱効果
の変更には、この試験配線部分２３とダミー配線との距
離を変更して行う。このウエハ２１上のエレクトロマイ
グレーション評価配線２２とダミー配線付エレクトロマ
イグレーション評価配線２５及び、エレクトロマイグレ
ーション評価試験のための、電流密度印加用の電流源２
６と、タイマー付電圧モニター２７と、配線抵抗の算出
機能及び、配線温度の特定機能及び、配線温度とエレク
トロマイグレーション故障時間の値から活性化エネルギ
ーＥａ値を求める機能を有するトータルコントローラ２
８とから構成されている。
マイグレーション評価装置の一構成例を示す。本発明で
は、ウエハ２１上に、エレクトロマイグレーション評価
配線２２と、このエレクトロマイグレーション評価配線
２２と同一形状で、エレクトロマイグレーション発生部
分である試験配線部分２３に平行にダミー配線２４を設
置したダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配
線２５を形成する。このダミー配線付エレクトロマイグ
レーション評価配線２５の試験配線部分２３の放熱効果
の変更には、この試験配線部分２３とダミー配線との距
離を変更して行う。このウエハ２１上のエレクトロマイ
グレーション評価配線２２とダミー配線付エレクトロマ
イグレーション評価配線２５及び、エレクトロマイグレ
ーション評価試験のための、電流密度印加用の電流源２
６と、タイマー付電圧モニター２７と、配線抵抗の算出
機能及び、配線温度の特定機能及び、配線温度とエレク
トロマイグレーション故障時間の値から活性化エネルギ
ーＥａ値を求める機能を有するトータルコントローラ２
８とから構成されている。
【００２０】図２（ｂ）は、本発明におけるエレクトロ
マイグレーション評価装置の他の一構成例を示す。本発
明では、ウエハ２１上に、エレクトロマイグレーション
評価配線２２と、このエレクトロマイグレーション評価
配線２２と同一形状で、エレクトロマイグレーション発
生部分である試験配線部分２３に、酸化膜２９を設置し
た酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配線２１０
を形成する。この酸化膜付エレクトロマイグレーション
評価配線２１０の試験配線部分２３の放熱効果の変更に
は、この酸化膜２９の厚みを変更して行う。このウエハ
２１上のエレクトロマイグレーション評価配線２２と酸
化膜付エレクトロマイグレーション評価配線２１０及
び、エレクトロマイグレーション評価試験のための、電
流密度印加用の電流源２６と、タイマー付電圧モニター
２７と、配線抵抗の算出機能及び、配線温度の特定機能
及び、配線温度とエレクトロマイグレーション故障時間
の値から活性化エネルギーＥａ値を求める機能を有する
トータルコントローラ２８とから構成されている。
マイグレーション評価装置の他の一構成例を示す。本発
明では、ウエハ２１上に、エレクトロマイグレーション
評価配線２２と、このエレクトロマイグレーション評価
配線２２と同一形状で、エレクトロマイグレーション発
生部分である試験配線部分２３に、酸化膜２９を設置し
た酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配線２１０
を形成する。この酸化膜付エレクトロマイグレーション
評価配線２１０の試験配線部分２３の放熱効果の変更に
は、この酸化膜２９の厚みを変更して行う。このウエハ
２１上のエレクトロマイグレーション評価配線２２と酸
化膜付エレクトロマイグレーション評価配線２１０及
び、エレクトロマイグレーション評価試験のための、電
流密度印加用の電流源２６と、タイマー付電圧モニター
２７と、配線抵抗の算出機能及び、配線温度の特定機能
及び、配線温度とエレクトロマイグレーション故障時間
の値から活性化エネルギーＥａ値を求める機能を有する
トータルコントローラ２８とから構成されている。
【００２１】図２（ｃ）は、本発明におけるエレクトロ
マイグレーション評価装置のその他の一構成例を示す。
本発明では、ウエハ２１上に、エレクトロマイグレーシ
ョン評価配線２２と、ダミー配線付エレクトロマイグレ
ーション評価配線２５の試験配線部分２３とダミー配線
２４の上部に酸化膜２９を設置した、酸化膜付ダミー配
線付エレクトロマイグレーション評価配線２１１を形成
する。この酸化膜付ダミー配線付エレクトロマイグレー
ション評価配線２１１の試験配線部分２３の放熱効果の
変更には、この試験配線部分２３とダミー配線との距離
の変更と酸化膜２９の厚みの変更を組合わせて行う。こ
のウエハ２１上のエレクトロマイグレーション評価配線
２２と酸化膜付ダミー配線付エレクトロマイグレーショ
ン評価配線２１１及び、エレクトロマイグレーション評
価試験のための、電流密度印加用の電流源２６と、タイ
マー付電圧モニター２７と、配線抵抗の算出機能及び、
配線温度の特定機能及び、配線温度とエレクトロマイグ
レーション故障時間の値から活性化エネルギーＥａ値を
求める機能を有するトータルコントローラ２８とから構
成されている。
マイグレーション評価装置のその他の一構成例を示す。
本発明では、ウエハ２１上に、エレクトロマイグレーシ
ョン評価配線２２と、ダミー配線付エレクトロマイグレ
ーション評価配線２５の試験配線部分２３とダミー配線
２４の上部に酸化膜２９を設置した、酸化膜付ダミー配
線付エレクトロマイグレーション評価配線２１１を形成
する。この酸化膜付ダミー配線付エレクトロマイグレー
ション評価配線２１１の試験配線部分２３の放熱効果の
変更には、この試験配線部分２３とダミー配線との距離
の変更と酸化膜２９の厚みの変更を組合わせて行う。こ
のウエハ２１上のエレクトロマイグレーション評価配線
２２と酸化膜付ダミー配線付エレクトロマイグレーショ
ン評価配線２１１及び、エレクトロマイグレーション評
価試験のための、電流密度印加用の電流源２６と、タイ
マー付電圧モニター２７と、配線抵抗の算出機能及び、
配線温度の特定機能及び、配線温度とエレクトロマイグ
レーション故障時間の値から活性化エネルギーＥａ値を
求める機能を有するトータルコントローラ２８とから構
成されている。
【００２２】また、本実施の形態では、放熱効果変動型
エレクトロマイグレーション評価配線に、ダミー配線付
エレクトロマイグレーション評価配線２５や、酸化膜付
エレクトロマイグレーション評価配線２１０や、酸化膜
付ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線２
１１を用いたが、エレクトロマイグレーション評価配線
２２と同一形状で、エレクトロマイグレーション評価試
験中に発生する熱の放熱効果が違うならばどのようなエ
レクトロマイグレーション評価配線を用いても同様の効
果が得られることはいうまでもない。
エレクトロマイグレーション評価配線に、ダミー配線付
エレクトロマイグレーション評価配線２５や、酸化膜付
エレクトロマイグレーション評価配線２１０や、酸化膜
付ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線２
１１を用いたが、エレクトロマイグレーション評価配線
２２と同一形状で、エレクトロマイグレーション評価試
験中に発生する熱の放熱効果が違うならばどのようなエ
レクトロマイグレーション評価配線を用いても同様の効
果が得られることはいうまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明は、通常のエレク
トロマイグレーション評価配線とこのエレクトロマイグ
レーション評価配線の放熱効果を変更させた放熱効果変
更型エレクトロマイグレーション評価配線を備えている
ことによって、両評価配線に同値の電流密度印加を行
い、評価配線温度の変化のみによるエレクトロマイグレ
ーション評価試験を行うことができる。
トロマイグレーション評価配線とこのエレクトロマイグ
レーション評価配線の放熱効果を変更させた放熱効果変
更型エレクトロマイグレーション評価配線を備えている
ことによって、両評価配線に同値の電流密度印加を行
い、評価配線温度の変化のみによるエレクトロマイグレ
ーション評価試験を行うことができる。
【００２４】このため、配線温度制御としての、温度制
御基台や恒温槽を使用する必要がなく、低コストで、作
業負担が軽く、且つ、温度制御基台及び恒温槽の使用時
のように、温度が定常になるまで待つ必要がなく、エレ
クトロマイグレーション評価試験時の配線温度変更に時
間を要せず、短時間で配線温度とエレクトロマイグレー
ション故障時間の相関を取ることが可能となる。
御基台や恒温槽を使用する必要がなく、低コストで、作
業負担が軽く、且つ、温度制御基台及び恒温槽の使用時
のように、温度が定常になるまで待つ必要がなく、エレ
クトロマイグレーション評価試験時の配線温度変更に時
間を要せず、短時間で配線温度とエレクトロマイグレー
ション故障時間の相関を取ることが可能となる。
【図１】本発明におけるエレクトロマイグレーション評
価方法の構成例を示す図
価方法の構成例を示す図
【図２】本発明におけるエレクトロマイグレーション評
価装置の構成例を示す図
価装置の構成例を示す図
【図３】従来のエレクトロマイグレーション評価方法の
構成例を示す図
構成例を示す図
【図４】従来のエレクトロマイグレーション評価装置の
構成例を示す図
構成例を示す図
１１ 評価配線セッティング工程 １２ 電流印加工程 １３ タイマースタート工程 １４ モニター工程 １５ 故障判断工程 １６ 故障時間記録工程 １７ 継続判断工程 １８ Ｅａ値抽出工程 ２１ ウエハ ２２ エレクトロマイグレーション評価配線 ２３ 試験配線部分 ２４ ダミー配線 ２５ ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配
線 ２６ 電流源 ２７ タイマー付電圧モニター ２８ トータルコントローラ ２９ 酸化膜 ３１ 基台制御工程 ３２ 電流印加工程 ３３ タイマースタート工程 ３４ モニター工程 ３５ 故障判断工程 ３６ 故障時間記録工程 ３７ 継続判断工程 ３８ Ｅａ値抽出工程 ４１ エレクトロマイグレーション評価配線 ４２ ウエハ ４３ 温度制御基台 ４４ 恒温槽 ４５ 温度コントローラ ４６ 電流源 ４７ タイマー付電圧モニター ４８ エレクトロマイグレーション評価コントローラ ４９ コンピュータ ２１０ 酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配線 ２１１ 酸化膜付ダミー配線付エレクトロマイグレーシ
ョン評価配線
線 ２６ 電流源 ２７ タイマー付電圧モニター ２８ トータルコントローラ ２９ 酸化膜 ３１ 基台制御工程 ３２ 電流印加工程 ３３ タイマースタート工程 ３４ モニター工程 ３５ 故障判断工程 ３６ 故障時間記録工程 ３７ 継続判断工程 ３８ Ｅａ値抽出工程 ４１ エレクトロマイグレーション評価配線 ４２ ウエハ ４３ 温度制御基台 ４４ 恒温槽 ４５ 温度コントローラ ４６ 電流源 ４７ タイマー付電圧モニター ４８ エレクトロマイグレーション評価コントローラ ４９ コンピュータ ２１０ 酸化膜付エレクトロマイグレーション評価配線 ２１１ 酸化膜付ダミー配線付エレクトロマイグレーシ
ョン評価配線
Claims (4)
- 【請求項１】半導体集積回路の内部に用いられる金属配
線のエレクトロマイグレーションの信頼性を評価するた
めの方法であって、 エレクトロマイグレーション評価配線と、前記エレクト
ロマイグレーション評価配線と同一配線形状でエレクト
ロマイグレーション試験時に発生するジュール熱の放熱
効果を変化させたエレクトロマイグレーション評価配線
を用い、 前記エレクトロマイグレーション評価配線と前記放熱効
果変化型エレクトロマイグレーション評価配線に、同値
の電流密度印加によるエレクトロマイグレーション評価
を行い、両評価配線の電流密度印加中の配線温度とエレ
クトロマイグレーション故障時間から、エレクトロマイ
グレーション評価値である活性化エネルギーＥａ値を求
めることを特徴とするエレクトロマイグレーション評価
方法。 - 【請求項２】半導体集積回路の内部に用いられる金属配
線のエレクトロマイグレーションの信頼性を評価するた
めの装置であって、 エレクトロマイグレーション評価配線と、前記エレクト
ロマイグレーション評価配線と同一配線形状でエレクト
ロマイグレーション故障発生のための試験配線部分の両
側にダミー配線を平行に形成したダミー配線付エレクト
ロマイグレーション評価配線と、電流密度印加用の電流
源と、タイマー付電圧モニターと、配線抵抗の算出機能
及び配線温度の特定機能及び配線温度とエレクトロマイ
グレーション故障時間の値から活性化エネルギーＥａ値
を求める機能を有するトータルコントローラとを備えた
ことを特徴とするエレクトロマイグレーション評価装
置。 - 【請求項３】エレクトロマイグレーション故障発生のた
めの試験配線部分の両側にダミー配線を平行に形成する
代わりに、エレクトロマイグレーション故障発生のため
の試験配線部分の上部に酸化膜を形成した、酸化膜付エ
レクトロマイグレーション評価配線を備えたを特徴とす
る請求項２記載のエレクトロマイグレーション評価装
置。 - 【請求項４】ダミー配線付エレクトロマイグレーション
評価配線の上部に、さらに、酸化膜を形成した、酸化膜
付ダミー配線付エレクトロマイグレーション評価配線を
備えたことを特徴とする請求項２記載のエレクトロマイ
グレーション評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298232A JPH11135587A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | エレクトロマイグレーション評価方法及び評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9298232A JPH11135587A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | エレクトロマイグレーション評価方法及び評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135587A true JPH11135587A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17856954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9298232A Pending JPH11135587A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | エレクトロマイグレーション評価方法及び評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135587A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106158830A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-23 | 上海华力微电子有限公司 | 自加热电迁移测试结构以及晶圆级自加热电迁移测试方法 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP9298232A patent/JPH11135587A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106158830A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-23 | 上海华力微电子有限公司 | 自加热电迁移测试结构以及晶圆级自加热电迁移测试方法 |
| CN106158830B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-01-18 | 上海华力微电子有限公司 | 自加热电迁移测试结构以及晶圆级自加热电迁移测试方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040908 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040928 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050208 |