Introduction
Aangezien Cu interconnects eerst werden geïntroduceerd in de ultra-grootschalige integratie (ULSI) technologie in 1997 1, low-k en ultra-low-k (ULK) dielectrics zijn vastgesteld in de back-end-of-line (BEOL) als het isolatiemateriaal tussen de on-chip interconnects. De combinatie van nieuwe materialen, bijvoorbeeld Cu verlaagde weerstand en lage-k / ULK diëlektrica lagere capaciteit, overwint de effecten van verhoogde weerstand-condensator (RC) vertraging door interconnect dimensionele krimp 2, 3. Dit werd echter voordeel aangetast Door de voortdurende agressieve schaling van micro-elektronische inrichtingen in de afgelopen jaren. Het gebruik van low-k / ULK materialen resultaten in verschillende uitdagingen in het productieproces en voor de betrouwbaarheid van het product, in het bijzonder als de interconnect toonhoogte bereikt ongeveer 100 nm of minder 4-6.
TDDB betrekking op de fysieke faalmechanisme een diëlektrisch materiaal als functie van de tijdonder een elektrisch veld. De TDDB betrouwbaarheid test wordt meestal uitgevoerd onder versnelde omstandigheden (verhoogde elektrisch veld en / of verhoogde temperatuur) uitgevoerd.
De TDDB in on-chip interconnect stapels is één van de meest kritieke storing mechanismen voor de micro-elektronische inrichtingen, die reeds intense bezorgdheid betrouwbaarheid gemeenschap verhoogd. Het zal blijven in de schijnwerpers van de betrouwbaarheid ingenieurs sinds ULK dielectrics met nog zwakker elektrische en mechanische eigenschappen worden geïntegreerd in de apparaten in geavanceerde technologie nodes.
Dedicated experimenten zijn uitgevoerd om de TDDB faalmechanisme 7-9 onderzoeken, en een aanzienlijke hoeveelheid werk gestoken modellen waarin de relatie tussen elektrisch veld en de levensduur van de apparaten 10-13 beschrijven ontwikkelen. De bestaande studies ten goede aan de gemeenschap van betrouwbaarheid ingenieurs in de micro-elektronica; echter veel ChallenGES bestaan nog steeds en veel vragen moeten nog worden beantwoord in detail. Bijvoorbeeld, bewezen modellen om de fysieke faalmechanisme en afbraakkinetiek beschrijven in het TDDB proces en de respectievelijke experimentele verificatie nog ontbreken. Als een bepaalde behoefte, is een geschikt model nodig conservatieve √E-model 14 plaats.
Als een zeer belangrijk onderdeel van de TDDB onderzoek, is typisch niet-analyse geconfronteerd met een ongekende uitdaging, dat wil zeggen, het verstrekken van uitgebreide en hard bewijs om de fysica van faalmechanismen en degradatie kinetiek verklaren. Blijkbaar inspecteren miljoenen vias en meters van nanoschaal Cu lijnen een voor een en ex situ beeldvorming van de mislukking site is niet de juiste keuze om hindernis deze uitdaging, want het is zeer tijdrovend, en slechts beperkte informatie over de kinetiek van de schade mechanisme kan worden verstrekt. Daarom is een dringende taak ontstaan om een te ontwikkelennd om experimenten te optimaliseren en om een betere procedure naar de TDDB faalmechanismen en degradatie kinetiek te bestuderen.
In dit artikel zullen we zien een in situ experimentele methode om de TDDB faalmechanisme in Cu / ULK interconnect stapels onderzoeken. Een TEM met de mogelijkheid van hoge beeldkwaliteit en chemische analyse wordt gebruikt om de kinetische werkwijze in gespecialiseerde teststrukturen bestuderen. De in situ elektrische test wordt geïntegreerd in de TEM experiment verhoogde elektrisch veld leveren aan de diëlektrica. Een aangepaste "tip-to-tip 'structuur, bestaande uit een volledig ingekapseld Cu interconnects en geïsoleerd door een ULK materiaal, is ontworpen in de 32 nm CMOS technologie node. De hier beschreven experimentele procedure kan ook worden uitgebreid tot andere structuren in actieve inrichtingen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Voorbereiding van het monster voor de Focused Ion Beam (FIB) Dunner (figuur 1)
- Klieven de volledige wafer in kleine chips (~ 10 mm bij 10 mm) met een diamant schrijver.
- De posities van de "tip to tip" structuur op de chips.
- Zag de chip met een snijmachine aan bars van 60 pm te verkrijgen met 2 mm groot. De bar is voorzien van de "tip-to-tip 'structuur in het centrum.
- Lijm het doel bar op een Cu halve ring met de superlijm. Vervolgens lijm de bar op een Cu sample fase ook met behulp van de superlijm. Vervolgens gebruik zilver plakken aan de geleiding tussen de halve ring en de koperen sample podium.
Opmerking: Bij het hanteren van het monster, zorg ervoor dat altijd een antistatische polsband te dragen om elektrostatische ontladingen, die de gevoelige structuur in het monster kan schade te voorkomen.
2. FIB Uitdunnen in de Scanning Electron Microscope (figuur 2)
- Zet het product verkregen in stap 1 op een monstern SEM steekproef podium en plaats het podium voorzichtig in de SEM.
- Koos voor de afzetting modus en het opzetten van de afmetingen (gebied en dikte) van de benodigde Pt beschermlaag. Gebruik altijd een 30 kV ionenbundel aan de hoogste precisie te behouden. Stem de stroom naar de tevreden efficiency, afhankelijk van de afmetingen van de benodigde Pt-laag te krijgen.
- Stort een Pt lijn om contact op met een pad naar de Cu podium (aardpotentiaal). Vervolgens stort een dikke Pt-laag bovenop de "tip to tip" structuur wat erg belangrijk is voor het ion schade tijdens het FIB verdunningswerkwijze minimaliseren en de dunne lamel te versterken. Dit is een standaardprocedure in FIB bereiding.
- Wees voorzichtig dat er geen geleidend pad tussen de twee elektroden bij het uitvoeren van Pt depositie voeren bovenop de "tip to tip" structuur door de Pt-laag. Elke geleidend pad zal kort het elektrisch circuit (figuur 2A en B).
- FIB frezen
- Gebruik een spanning van 30 kV en de huidige van 10 jaar voor de final cut. Dunne het doel bar in een H-bar TEM lamellen met een dikte tussen 150 en 180 nm.
- Snijd een inkeping in de buurt van het pad (V + pad), die zal worden geraakt door een transducer tip in de TEM. Gebruik de inkeping als marker om het juiste pad in de TEM identificeren.
3. Steekproef Transfer van de SEM tot de TEM
- Doe de antistatische polsband voordat het monster te raken.
- Demonteer de bereide H-bar monster uit de SEM podium. Houd het monster op de Cu podium bij het verwijderen van het uit de SEM.
- Bevestig de Cu podium op de TEM houder. Beweeg de transducer uiteinde van de TEM houder nabij de teststructuur (enkele honderden micrometers afstand van de teststruktuur) onder de optische microscoop.
- Steek de TEM-houder in de TEM zorgvuldig. Gebruik geen schoonmaakmiddelen behandeling (bijvoorbeeld, plasma reiniging) tijdens de tr geen gebruikansfer procédé, anders kan de lamel worden beïnvloed.
- Bewaar de tijd voor de monsteroverdrachtsstrook binnen 15 minuten of korter te veel blootstelling aan heersende vocht en zuurstof te voorkomen.
4. Vaststelling van de elektrische aansluiting (figuur 3)
- Sluit de TEM houder om zijn controlesysteem en de SourceMeter. Schakel dan de besturing en de SourceMeter.
- Bewaken van de transducer tip in de TEM bij het doen van de grove benadering van de transducer tip om de test structuur door het afstemmen van de knoppen op de TEM houder.
- Beweeg de transducer tip van de TEM-houder dicht bij de V + pad (≤ 500 nm). Breng de transducer tip op hetzelfde niveau (Z: hoogte) als het pad. Stem de positie van de tip en maak de tip geconfronteerd het midden van de V + pad.
- Neem contact op met de transducer tip om de V + pad. Stel een zeer lage spanning op het puntje (0,5 V tot ongeveer 1 V), terwijl het naderen van de pad. Bewaken van de huidige simultaneously om ervoor te zorgen dat het contact wordt gelegd.
5. In Situ TDDB Experiment
- Gebruik een versnelde spanning van 200 kV in de TEM. Beweeg de elektronenbundel om het gebied van belang; kiezen voor een behoorlijke vergroting en focus de afbeelding.
- Met lage verlichting stappen (≤ 8) aan de bundel schade aan de teststructuur verminderen. Gebruik een van de condensator alleen binnen het dunne deel van de H-balk sample het verlichtingsgebied te lokaliseren.
- Breng een constante spanning (≤ 40 V) op de "tip to tip" structuur met de SourceMeter tijdens het opnemen de TEM beelden in situ (03/02 frames / sec). Automatisch opnemen van de beelden met behulp van een self-scripted code, bijvoorbeeld, met behulp van de DigitalMicrograph software.
- Pauzeer het experiment bij het zien van een schijnbare diffusie van metaal in de ULK diëlektrica en doe de Electron spectroscopische beeldvorming (ESI) chemische analyse.
- Plaats het filter gleuf opening in de Omegeen energie-filter in de TEM.
- Stem de breedte van het filter slib diafragma om een goede energie breedte (10-20 eV) in de elektronen energieverlies spectrum (EELS) te krijgen.
- Shift de energie om de koperen M-edge adsorptie piek in de EELS.
- Ga terug naar de imaging-modus om een energie-gefilterde afbeelding TEM aan de Cu M-edge absorptiepiek te verwerven.
- Verschuiving van de energie naar de pre-edge van de koperen M-edge en krijgen een ander beeld TEM energie gefilterd.
- Corrigeer de drift van het monster tussen de twee beelden.
- Verdeel de eerste afbeelding van de tweede naar de sprong verhouding beeld van Cu te krijgen.
- Ga door met de TDDB experiment: reapply een constante spanning (≤ 40 V) op de "tip-to-tip 'structuur met behulp van de SourceMeter en noteer de TEM beelden.
6. Computed Tomography
- Voer TEM computertomografie wanneer de TDDB experiment is voltooid, om 3D-distributie informatie over de di krijgenffused deeltjes.
- Kantel het monster en het opnemen van een tilt-serie van 138 °. Gebruik een tilt stap van 1 °, en noteer de afbeelding tijdens elke stap in de lichte veld (BF) STEM modus.
- Reconstrueren de serie (inclusief uitlijnen van beelden, het bepalen van tilt-as, de reconstructie van het volume en segmentatie om de 3D tomografie volume te vormen).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figuur 4 toont helder veld (BF) TEM beelden van een in situ-test. Er zijn gedeeltelijk doorbroken TaN / Ta barrières en reeds bestaande Cu atomen in de ULK diëlektrica voor de elektrische test (Figuur 4A) als gevolg van langdurige opslag in de omgevingslucht. Al na 376 sec bij 40 V, de diëlektrische doorslag gestart en ging gepaard met twee belangrijke migratiepaden van koper uit het metaal M1 heeft positieve potentiaal met betrekking tot de grond opzij 15-16. De verspreide Cu deeltjes in de ULK diëlektrica worden getoond in de afbeelding BF TEM na de definitieve verdeling (Figuur 4B).
In een vlekkeloze monster, dat wil zeggen snelle overdracht tussen FIB voorbereiding en TEM beeldvorming (Figuur 5A), de "tip-to-tip 'structuur intact is, zonder enige schade in de TaN / Ta barrière. Dezelfde spanning (40 V) werd op dit monster. Dit monster overleefde voor meer dan 50 min totde afbraak opgetreden als gevolg van de intacte TaN / Ta barrière. Het beeld TEM na doorslag wordt getoond in figuur 5B. Blijkbaar metaalatomen gemigreerd naar de SiO 2 uit de benedenhoek van de M1 metaal, met een positieve potentiaal aangegeven met een rode pijl 17. De ESI chemische analyse (Figuur 5C) bewijst dat er een migratie van Cu op breuk grensvlak tussen de laag en de SiCN ULK diëlektrica, die niet kunnen worden gedetecteerd uit het contrast van de BF TEM afbeelding in figuur 5B. De combinatie van de ESI chemische analyse en in situ TDDB experiment in de TEM maakt een onderzoek naar de TDDB faalmechanisme en afbraakkinetiek 15-16 directer en volledige wijze.
Tomografie is een keuze voor de 3D verdeling van Cu deeltjes die gediffundeerd uit de positieve kant van de "tip to tip" structuur te karakteriseren. Fig6B toont een stukje van een 3D-weergave van de door computertomografie verworven in de TEM monster. De gele deeltjes vertegenwoordigt de gemigreerde Cu deeltjes in het SiO 2.
Figuur 1. Schematische afbeeldingen van het experiment voordat het monster in de scanning elektronenmicroscoop (SEM) gezet. (A) een volledige wafer. (B) Een chip van de volledige wafer. (C) Een doel bar met een "tip-to-tip 'structuur op een Cu halve ring, die is gelijmd op een steekproef podium. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2. een H-balk sample vervaardigd door de gefocusseerde ionenbundel (FIB) in de SEM en een schematische afbeelding van de "tip to tip" structuur. (A) en (B) in de SEM. (C) Het schema van een "tip-to-tip 'structuur. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3. Experimentele setup in de transmissie-elektronenmicroscoop (TEM). (A) Schematische afbeelding van het contact naderende proces. (B) STEM beeld van de setup voor de in situ TDDB experiment. Klik hier om een grotere versie van th bekijkenis figuur.
Figuur 4. Vertegenwoordiger TEM beelden voor een "tip-to-tip 'structuur met diffuus Cu in de ULK diëlektrica voor de in situ experiment. (A) Voor de elektrische test. (B) Na de elektrische test. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5. Vertegenwoordiger TEM beelden voor een vlekkeloze "tip-to-tip 'structuur. (A) Bright veld (BF) TEM afbeelding voordat de elektrische test. (B) BF TEM afbeelding na de elektrische test. (C) Electron spectroscopische beeld van de Cu distributie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 6. STEM beeld en de 3D-weergave van een "tip-to-tip 'structuur na de elektrische test. (A) image STEM. (B) 3D-weergave van de door computertomografie verworven in de TEM monster (Blue: "Tip-to-tip 'structuur, Geel: Cu deeltjes, Groen: onder Transistor structuur).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Voorwaarde voor succes in de TDDB experiment goed monstervoorbereiding, vooral in de FIB maalproces in de SEM. Allereerst een dikke Pt-laag bovenop de "tip to tip" structuur moet worden gedeponeerd. De dikte en de afmetingen van de Pt-laag kan worden aangepast door de SEM operator, maar moet volgen drie principes: (1) De dikte en de afmetingen zijn voldoende om het doelgebied van mogelijke schade ionenbundel tijdens het gehele maalproces beschermen; (2) Er is nog een relatief dikke Pt-laag (≥ 400 nm) bovenop de linkerkant na het vermalen monster, beschermt de gevoelige monster uit interne en externe spanningen en minimaliseert de bijdrage van belasting van de diëlektrische doorslag in de volgende TDDB experiment; (3) de grootte mag niet te groot zijn, anders wordt een geleidend pad kan vormen tussen de twee blokken die worden gebruikt om de spanning op de teststructuur. Bovendien is de belangrijkste stap bij de ionenbundel van de final cut stoppen.De ionenverdunningstechnieken onmiddellijk eenmaal specifiek Cu "dummy" verbindingsstructuur worden onderbroken voor de teststruktuur verdwijnt, omdat de centrale Cu interconnects uit de "tip to tip" structuur en er slechts ~ 60 nm ruimte tussen ze. Het zal te laat zijn als de "tip-to-tip 'structuur verschijnt in het live SEM. De dikte van de H-balk TEM lamel is gericht op ongeveer 150-180 nm. Deze dikte maakt electron transparantie in de TEM bij 200 kV acceleratie spanning en houdt ook een relatief dikke diëlektrische aan de zijkanten waarop de "tip-to-tip 'structuur in te kapselen. Anderzijds, zal het monster dikte van 150-180 nm significant verschillende inelastische verstrooiing veroorzaken tijdens de ESI chemische analyse, moeten deze effecten moeten worden beschouwd in de analyse en resultaten.
Bij het hanteren of de overdracht van het monster, draag dan een antistatische polsband strap. Dit is zeer belangrijk, omdat elektrostatische ontlading verschillende monsters werd waargenomen in het experiment wanneer de antistatische manchet niet is gedragen. De meest cruciale overdracht stap is de overdracht van de SEM tot de TEM. De transfer moet strikt worden beperkt binnen 15 min of minder. Een lange tijd blootstelling van het monster in de lucht kan vocht absorberen en schade aan de "tip-to-tip 'structuur, wordt een voorbeeld weergegeven in figuur 4A. Dit monster werd opgeslagen in lucht gedurende twee weken voor de test. De geschonden TaN / Ta barrière beïnvloedt de intrinsieke faalmechanisme en verkort de levensduur van de test structuur. Massive Cu diffusie is vervolgens ingeschakeld.
Eén zorg voor de in situ TDDB onderzoek bij de TEM is de stralingshoek schade aan de ULK diëlektrica. Daarom is het zeer belangrijk om de invloed van de bundel op het 18 experiment te minimaliseren. Verschillende strategieën kunnen worden gekozen om deze invloed te verminderen, maar het kanniet volledig worden geëlimineerd. De opties kunnen worden onderverdeeld in drie benaderingen. Een mogelijkheid is het gebruik van een kleine condensator diafragma op de totale hoeveelheid energie afgezet in de H-balk monstertype 18 verminderen. De andere optie is het bedienen van de TEM op laagspanning (≤ 80 kV) 19-21 en / of lage elektron dosis 22-25. Deze optie zal naar verwachting de bundel schade aan het monster direct te verminderen. Bovendien kan het scannen TEM (STEM) modus een lage dosis microscopie techniek ook, als de experimentele parameters juist worden gekozen. Aldus zullen STEM mode worden geprioriteerd als het een mogelijke optie in de TEM gebruikt. Het kiezen van lage helderheid verlichting en het opnemen van de TEM-beelden met een gekozen, redelijke interval (lage dosis) worden ook aanbevolen 18 te resulteren in verdere verminderde schade balk.
Afgezien van de intrinsieke TDDB, kon de TEM monstervoorbereiding en de TEM observatie theoretisch invloed op de uiteindelijke breakdown. Toch is de TDDB schade mechanisme waargenomen wordt verondersteld om geldig te zijn, omdat: (1) met veel minder TEM bestraling (lage dosis STEM beeldvorming, slechte verlichting stap en het opnemen van beelden elke 30 min / 1 uur), het monster toonde vergelijkbare storing mechanismen zoals in onze vorige TEM observatie (continu opnemen van beelden, een relatief hoge dosis TEM-modus) 16-18; (2) het elektrisch veld werd bevestigd als drijvende kracht en de oorsprong van de migratie van metaaldeeltjes 17 (figuur 5B en 6A) door omkeren van de elektrische verbinding; (3) migratie van metaaldeeltjes en diëlektrische doorslag werden beide waargenomen op specifieke plaatsen waar de afstand tip naar tip is relatief klein en Ta / TaN barrière relatief dun, niet overal binnen het belichtingsgebied van de TEM bundel; (4) een dikke laag Pt depositie bovenop het monster voorkomt voor de meeste van de verontreiniging van het verticale implantatie van ionen Ga - de test structuur wordt verondersteld hoofdzakelijk verontreinigingen vrij te zijn zelfs als er een kleine hoeveelheid verontreiniging op het oppervlak van de zijwanden (ongeveer 60 nm) vanaf de laterale beschadiging van de Ga-ionen. Daarom moet de monstervoorbereiding en de TEM-waarneming geen invloed op de interpretatie van de intrinsieke faalmechanisme een aanmerkelijk gedeelte.
De behoefte aan geavanceerde procedures voor de monstervoorbereiding en de experimentele opstelling is waarschijnlijk het belangrijkste nadeel. Deze methode is alleen van toepassing op de specifiek ontworpen test- structuur. Daarom is het ontwerp en de gecompliceerde vervaardigingswerkwijze voor de specifieke teststruktuur tot vrij meer inspanningen vergelijking met conventionele testmethodes. Ten slotte moet worden opgemerkt dat de modificatie van het monster met elektronen bestralen in de TEM onvermijdelijk wanneer de elektronenbundel verlicht de delicate monster voor een zeer lange tijd. Toch geloven wij dat deze methode kan enable de studie van TDDB faalmechanismen en degradatie kinetiek.
Verdere ontwikkeling van de proef in staat zijn om kwantitatieve gegevens voor de Cu migratie in de diëlektrica als functie van de aangelegde spanning en / of tijd en helpen een geschikt model voor de Cu / ULK on-chip interconnect stacks ontwikkelen. In onze studie was de ESI signaal van een Cu brug onderin het SiCN laag zoals getoond in figuur 5C blijkt duidelijk dat Cu waarschijnlijk verspreid langs de grote diëlektrische / SiCN interface. Het bovenoppervlak van de belangrijkste diëlektricum wordt beïnvloed door de planarisatie proces zal naar verwachting de grootste hoeveelheid onvolkomenheden / defecten, dan leidt tot een relatief zwakke grensvlak met het SiCN laag. Diffusie processen, waardoor aanzienlijke Cu beweging, zou er optreden. De elektronische geleiding mechanisme, voorafgaand aan de Cu verspreiding en leidt tot diëlektrische schade, moet Poole-Frenkel gedrag volgen, thereferts ten gunste van de √E-model. Een afwijking van dit model kan nog niet worden afgeleid met de hier voorgestelde experimentele methode vanwege de grote vertekeningen nodig redelijke testtijden mogelijk. Opgemerkt zij echter dat het verlagen van de aangelegde spanningen en resulterende elektrische velden moet een van de toekomstige taken in het verfijnen van de hier beschreven experimentele methodologie. Werkelijke chip operationele biases zijn in de orde van 1 tot 3 V. De hier toegepaste spanningen zijn heel hoger, dus andere effecten kunnen een dominante rol spelen bij de verhoogde spanningen. Hiertoe werden nieuwe test structuren ontworpen die aanzienlijk verminderde afstand in de orde van 20 tot 50 nm. Vervolgens kunnen kleinere voltages worden toegepast en experimentele gegevens kan nog een redelijke hoeveelheid tijd worden verworven. De beweging van Cu, mogelijk geëlimineerd bij lage vertekeningen als gevolg van het bestaan van een drempel voor dielektrische schade optreedt, kan dan worden gekenmerkt als een functie van de toegepaste voorspanning en tijd. Deze inspanningen WILl deel uitmaken van een volgende studie en kon bewijzen of weerleggen de impact schade model, dat van een fysieke schade mechanisme perspectief is op dit moment de meest waarschijnlijke model om TDDB effecten bij lage biases 10 beschrijven.
Transmission X-Ray Microscopy (TXM) worden vastgesteld voor dit experiment en als de ruimtelijke resolutie kan worden verbeterd tot minder dan 10 nm. Wat nog belangrijker is, kan het beter transmissie vermogen en de lagere dosis straling dan in de TEM de toepassing ervan op andere actieve micro-elektronische apparaten te stimuleren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Automatic Dicing Saw | DISCO Kiru-Kezuru-Migaku Technologies | ||
| Scanning Electron Microscope | Zeiss | Zeiss Nvision 40 | |
| Picoindentor | Hysitron | Hysitron Pi95 | |
| Keithley SourceMeter | Keithley | Keithley 2602/237 | |
| Transmission Electron Microscope | FEI | FEI Tecnai F20 | |
| Transmission Electron Microscope | Zeiss | Zeiss Libra 200 |
References
- Edelstein, D., et al. Full Copper Wiring in a Sub-0.25 µm CMOS ULSI Technology. IEDM Tech. Dig. , 773-776 (1997).
- List, S., Bamal, M., Stucchi, M., Maex, K. A global view of interconnects. Microelectron. Eng. 83 (11/12), 2200-2207 (2006).
- Meindl, J. D., Davis, J. A., Zarkesh-Ha, P., Patel, C. S., Martin, K. P., Kohl, P. A. Interconnect opportunities for gigascale integration. IBM J. Res. Develop. 46 (2/3), 245-263 (2002).
- Zhang, X. F., Wang, Y. W., Im, J. H., Ho, P. S. Chip-Package Interaction and Reliability Improvement by Structure Optimization for Ultralow-k Interconnects in Flip-Chip Packages. IEEE Trans. Device Mater. Reliab. 12 (2), 462-469 (2012).
- Lee, K. D., Ogawa, E. T., Yoon, S., Lu, X., Ho, P. S. Electromigration reliability of dual-damascene Cu/porous methylsilsesquioxane low k interconnects. Appl. Phys. Lett. 82 (13), 2032 (2003).
- Zschech, E., et al. Stress-induced phenomena in nanosized copper interconnect structures studied by x-ray and electron microscopy. J. Appl. Phys. 106 (9), 093711 (2009).
- Tan, T. L., Hwang, N., Gan, C. L. Dielectric Breakdown Failure Mechanisms in Cu-SiOC low-k interconnect system. IEEE Trans. Bimodal. 7 (2), 373-378 (2007).
- Zhao, L., et al. Direct observation of the 1/E dependence of time dependent dielectric breakdown in the presence of copper. Appl. Phys. Lett. 98 (3), 032107 (2011).
- Breuer, T., Kerst, U., Boit, C., Langer, E., Ruelke, H., Fissel, A. Conduction and material transport phenomena of degradation in electrically stressed ultra-low-k dielectric before breakdown. J. Appl. Phys. 112 (12), 124103 (2012).
- Lloyd, J. R., Liniger, E., Shaw, T. M. Simple model for time-dependent dielectric breakdown in inter- and intralevel low-k dielectrics. J. Appl. Phys. 98 (8), 084109 (2005).
- A Comprehensive Study of Low-k SiCOH TDDB Phenomena and Its Reliability Lifetime Model Development. Chen, F., et al. 44th Annual International Reliability Physics Symposium Proceedings, 2006 Mar 26-30, San Jose, California, , 46-53 (2006).
- Wu, W., Duan, X., Yuan, J. S. Modeling of Time-Dependent Dielectric Breakdown in Copper Metallization). IEEE Trans. Device Mater. Reliab. 3 (2), 26-30 (2003).
- Achanta, R. S., Plawsky, J. L., Gill, W. N. A time dependent dielectric breakdown model for field accelerated low-k breakdown due to copper ions. Appl. Phys. Lett. 91 (23), 234106 (2007).
- Chen, F., Shinosky, M. Soft breakdown characteristics of ultralow-k time-dependent dielectric breakdown for advanced complementary metal-oxide semiconductor technologies. J. Appl. Phys. 108 (5), 054107 (2010).
- An Experimental Methodology for the In-Situ Observation of the Time-Dependent Dielectric Breakdown Mechanism in Copper/Low-k On-Chip Interconnect Structures. Yeap, K. B., et al. 51st Annual International Reliability Physics Symposium, , (2013).
- Yeap, K. B., et al. In situ study on low-k interconnect time-dependent-dielectric-breakdown mechanisms). J. Appl. Phys. 115 (12), 124101 (2014).
- Liao, Z. Q., et al. In-situ Study of the TDDB-Induced Damage Mechanism in Cu/Ultra-low-k Interconnect Structures. Microelectron. Eng. In Press, (2014).
- Liao, Z. Q., et al. A New In Situ Microscopy Approach to Study the Degradation and Failure Mechanisms of Time-Dependent Dielectric Breakdown: Set-Up and Opportunities. Adv. Eng. Mater. 16 (5), 486-493 (2014).
- Lee, Z., Meyer, J. C., Rose, H., Kaiser, U. Optimum HRTEM image contrast at 20 kV and 80 kV-Exemplified by graphene. Ultramicroscopy. 112 (1), 39-46 (2012).
- Bell, D. C., Russo, C. J., Kolmykov, D. V. 40 keV atomic resolution TEM. Ultramicroscopy. 114, 31-37 (2012).
- Kaiser, U., et al. Transmission electron microscopy at 20 kV for imaging and spectroscopy. Ultramicroscopy. 111 (8), 1239-1246 (2011).
- Egerton, R. F. Control of radiation damage in the TEM. Ultramicroscopy. 127, 100-108 (2013).
- Jiang, N. Damage mechanisms in electron microscopy of insulating materials. J. Phys. D: Appl. Phys. 46, 305502 (2013).
- Buban, J. P., Ramasse, Q., Gipson, B., Browning, N. D., Stahlberg, H. High-resolution low-dose scanning transmission electron microscopy. J. Electron Microsc. 59 (2), 103-112 (2010).
- Egerton, R. F., Li, P., Malac, M. Radiation damage in the TEM and SEM. Micron. 35 (6), 399-409 (2004).
