采用同步辐射源X射线衍射技术原位观测VLSI铝互连线的应力

为研究VLSI金属互连线的应力导致IC器件失效的问题,采用同步辐射源X射线衍射技术,原位测试了VLSI中Al互连线在电迁徙及加热条件下的应力变化.沉积态的Al互连线在室温下为拉应力.退火过程使拉应力逐渐减小,在300～350℃过程中由拉应力转为压应力.在电流密度为(3×105～4×106)A/cm2,275min的电徙动实验过程中,Al互连线阳极端由拉应力转变为压应力,并随后随着电流密度的增加而增加.此外,采用扫描电镜(SEM)观察了Al互连线的电迁徙失效特征及应力释放过程.     

航天电连接器环境综合应力加速寿命试验与统计分析

在环境应力作用下，航天电连接器的主要失效形式为接触失效，影响航天电连接器接触寿命的主要是环境温度和振动应力.失效物理分析结果表明，在环境温度和振动应力的综合作用下，航天电连接器的失效物理方程为广义Eyring模型.按照航天电连接器的系统可靠性模型，利用极值分布理论推导出航天电连接器的寿命服从两参数的Weibull分布.根据基于均匀正交试验理论设计的综合应力加速寿命试验方案，通过对试验数据的统计分析，求得了Y11X系列航天电连接器在环境温度和振动应力综合作用下的可靠性指标.     

逐步Ⅱ型截尾竞争失效产品的Marshall-Olkin扩展指数分布统计分析

为研究产品寿命服从Marshall-Olkin扩展指数分布的截尾寿命试验的统计特性,文中基于Marshall-Olkin扩展指数分布的逐步Ⅱ型截尾寿命试验竞争失效模型,对寿命参数的极大似然、渐进区间及Bootstrap区间进行了估计.利用Monte-Carlo模拟方法对逐步Ⅱ型截尾寿命试验竞争失效模型进行了仿真.结果表明在不同的截尾试验方案下,随着样本容量的增大,参数极大似然估计值越接近真值,在同一试验方案下,Bootstrap区间的覆盖率比渐进置信区间的更优.     

VLSI金属互连电迁移1/fγ噪声特性研究

通过对超大规模集成电路金属互连进行电迁移加速寿命实验和不同电迁移损伤程度的金属薄膜电阻及1/f^γ噪声的测量和分析,得到了1/f^γ噪声3Hz点功率谱密度和频率指数γ均随电迁移损伤程度加剧而变大的实验规律.分析表明,在同样的电迁移损伤程度条件下,1/f^γ噪声点功率谱密度的相对变化量是电阻相对变化量的大约2000倍.此外,得到了1/f^γ噪声频率指数随电迁移过程逐渐变大的实验规律.因此,1/f^γ噪声功率谱密度和频率指数有可能作为比现在应用的电阻相对变化量更为灵敏的金属互连电迁移表征参量.     

尘土颗粒影响下电路板电化学迁移失效寿命建模探索

针对离散尘土颗粒与温度、湿度、电场强度交互作用的复杂条件下,难以有效建立电路板电化学迁移的失效物理模型的问题,通过温湿偏置加速实验,模拟不同积尘密度下电路板的电化学迁移失效,分析颗粒分布密度对电路板绝缘失效时间的作用特性.采用正交实验获取不同尘土颗粒密度、温度、湿度、电场条件下电路板绝缘失效的寿命数据.基于数据驱动的方法,探讨电路板在尘土颗粒污染下的电化学迁移失效寿命建模.对比了多项式回归、机器学习中的梯度提升回归树和随机森林3种方法在尘土分布密度的高低区间内的寿命预测效果.讨论了尘土颗粒污染下利用机器学习建立电路板电化学迁移失效寿命模型的有效性.     

集成电路互连线电迁移建模综述

简要介绍了集成电路互连线建模发展的历史。回顾了曾广泛使用的一维电迁移引起的回流模型。基于原子通量散度的概念,电迁移建模可以分为两种方法。一种是常用的扩散路径法,该方法能够解释传统的铝片上金属互连的许多重要电迁移现象。然而,随着芯片尺寸越来越小,工业界为了追求更好的性能,转向了使用铜/低k组合作为互连材料,同时引进了三维集成电路技术。顺应这种趋势,第二种驱动力电迁移建模方法发展了起来,该方法有助于人们理解窄互连工艺中的许多现象。有限元模拟也越来越多地用于驱动力分析法。     

截尾数据下威布尔分布的参数估计问题

针对截尾寿命试验数据对相关寿命分布及其参数进行统计推断问题,根据可靠性统计理论,研究了在截尾数据条件下,威布尔分布中的形状参数β及特征寿命参数η的点估计和区间估计．结合实例,验证了估计方法的可行性,可供可靠性工程界作为参考．     

集成电路互联金属的电迁移效应研究

电迁移效应是因传导电子动量对金属的轰击作用造成金属互连线原子迁移、堆积、断裂的现象,是集成电路损坏的重要原因。本课题用离子束溅射,在介质层上沉积Al,Al—Cu和Cu薄膜,然后对三种薄膜材料进行光刻,得到所需的线条。对经光刻后的各种材质线条通以不同的电流密度,观察电迁移发生的极限电流密度,实验测得Al的极限电流密度为2．706×10^5A／cm^2,含10％Cu的Al—Cu合金的极限电流密度为1．331×10^6A／cm^2,通以Al线条45倍电流密度下,Cu没有观察到电迁移现象。由此可以得出结论,Cu有着很好的抗电迁移性能,在Al中掺入10％左右的Cu可以有效的提高其抗电迁移的能力。     

截尾数据下 Weibull模型的参数估计

寿命试验是可靠性试验中的基本项目之一.用截尾试验数据对各种寿命分布中的参数进行估计是可靠性领域中的重要问题.本文研究了在定数截尾试验和定时截尾试验的寿命数据下,Weibull分布中的特征寿命参数α及形状参数β的极大似然估计.     

截尾数据下Weibull模型的参数估计

寿命试验是可靠性试验中的基本项目之一 .用截尾试验数据对各种寿命分布中的参数进行估计是可靠性领域中的重要问题 .本文研究了在定数截尾试验和定时截尾试验的寿命数据下 ,Weibull分布中的特征寿命参数α及形状参数β的极大似然估计