楠本化成 ETAC 电迁移(EM)评价系统EMR100

EMR100与DHS(Direct Heating System 直接加热系统)的组合 用于评估电迁移(EM:影响半导体内部金属互连可靠性的现象)的测量系统

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*产品型录所记载的设计、规格、参数可能有不定期变动,详情请咨询销售人员。
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  • 规格参数
  • 什么是电迁移(Electromigration

    电迁移(Electromigration)是指在半导体芯片内 部的金属互连中,流动的电子逐渐推动金属原子 迁移,使配线的形貌和成分随时间发生变化,最 终导致开路或短路的失效现象。

    易发生的条件

    *细线宽 / 高电流密度

    *高温

    *机械应力或结构缺陷

    发生电迁移后,会在金属配线中形成空洞(Void) 或突起(Hillock)。


    为什么需要评估电迁移(EM)

    随着集成电路不断微细化,金属互连线宽持续缩小,即使在相同的工作条件下,电迁移的影响也已无法忽视。 该现象会引发“随时间出现的失效(老化失效)”,被认为是限制产品寿命和可靠性的主要因素之一。


    电迁移(EM)的评价容易吗?

    并不容易!

    原因 1: 需要在高温环境下进行测量

    为了施加引发电迁移的应力,需要提供高达 350℃ 的高温。然而,普通烘箱会超过用于固定半导体芯片的封 装及夹具的耐热温度。因此,有必要仅对半导体芯片本身进行加热。此外,铝(Al)配线通常在 250℃、铜 (Cu)配线通常在 350℃ 条件下进行试验。如果低于上述温度,需要施加 100 小时以上才能观察到电阻变 化。

    EMR100 通过自主开发的 DHS(直接加热系统),可对目标半导体芯片直接加热至 350℃。


    原因 2: 需要对一定数量的样品进行同时测量(样本数量越多越好)

    其他测量设备通常需要根据所需通道数配置市售的 SMU 单元。但市售 SMU 体积较大,且单价较高。

    EMR100 采用自主设计的 SMU,可集成于电路板尺寸内,并可在单个机架中实现最多 120 通道的同时测量。


    原因 3: 样品电阻值具有温度依赖性(电阻温度系数,TCR)

    通常情况下,每次改变温度条件时都需要进行修正计算。

    EMR100 通过 TCR 测量模式掌握样品的温度特性,可对所有通道进行自动补正。

    什么是电迁移(Electromigration

    电迁移(Electromigration)是指在半导体芯片内 部的金属互连中,流动的电子逐渐推动金属原子 迁移,使配线的形貌和成分随时间发生变化,最 终导致开路或短路的失效现象。

    易发生的条件

    *细线宽 / 高电流密度

    *高温

    *机械应力或结构缺陷

    发生电迁移后,会在金属配线中形成空洞(Void) 或突起(Hillock)。


    为什么需要评估电迁移(EM)

    随着集成电路不断微细化,金属互连线宽持续缩小,即使在相同的工作条件下,电迁移的影响也已无法忽视。 该现象会引发“随时间出现的失效(老化失效)”,被认为是限制产品寿命和可靠性的主要因素之一。


    电迁移(EM)的评价容易吗?

    并不容易!

    原因 1: 需要在高温环境下进行测量

    为了施加引发电迁移的应力,需要提供高达 350℃ 的高温。然而,普通烘箱会超过用于固定半导体芯片的封 装及夹具的耐热温度。因此,有必要仅对半导体芯片本身进行加热。此外,铝(Al)配线通常在 250℃、铜 (Cu)配线通常在 350℃ 条件下进行试验。如果低于上述温度,需要施加 100 小时以上才能观察到电阻变 化。

    EMR100 通过自主开发的 DHS(直接加热系统),可对目标半导体芯片直接加热至 350℃。


    原因 2: 需要对一定数量的样品进行同时测量(样本数量越多越好)

    其他测量设备通常需要根据所需通道数配置市售的 SMU 单元。但市售 SMU 体积较大,且单价较高。

    EMR100 采用自主设计的 SMU,可集成于电路板尺寸内,并可在单个机架中实现最多 120 通道的同时测量。


    原因 3: 样品电阻值具有温度依赖性(电阻温度系数,TCR)

    通常情况下,每次改变温度条件时都需要进行修正计算。

    EMR100 通过 TCR 测量模式掌握样品的温度特性,可对所有通道进行自动补正。