Ultrahochbeschleunigte Lebensdauertests an modernen Kupfer-Leitbahnsystemen in höchstintegrierten Schaltungen

In der derzeitigen Halbleiter-Fertigung stellen Lebensdauertests von Leitbahnsystemen einen Hauptbestandteil der Metallisierungsqualifizierung dar. Die hierfür in der Industrie verwendete Testmethode ist in der Regel eine standardisierte durch Temperatur- und Strombelastung moderat beschleunigte Lebensdauerbewertung, bei der eine große Anzahl von Proben in einem Ofenmeßsystem auf Package-Level untersucht wird. Die deutliche Lebensdauerverbesserung fortschrittlicher Leitbahnsysteme läßt die moderat beschleunigten Methoden an ihre wirtschaftlichen Grenzen stoßen. Aus diesem Grund wächst der Bedarf an neuen, schnelleren Bewertungsverfahren stetig. Die Lebensdauer der Leitbahnen wird durch das Elektromigrationsverhalten, den Einfluß des mechanischen Stresses sowie die Temperaturverteilung bestimmt. Die Beschleunigung der Lebensdauertests kann mittels Steigerung der Temperatur- und Stromdichtebelastung erfolgen. Im Gegensatz zur Beschleunigung durch hohe Stromdichten (SWEAT) wird in dieser Arbeit erstmals die Beschleunigung der Lebensdaueruntersuchungen durch eine Temperaturbelastung bis 550°C untersucht.