天线效应:小尺寸的 MO S 管的栅极与很长的金属连线接在一起,在刻蚀过程中, 这根金属线有可能象一根天线一样收集带电粒子, 升高电位, 而且可以击穿 MO S 管的栅氧化层, 造成器件的失效。 这种失效是不可恢复的。不仅是金属连线, 有时候多晶硅也可以充当天线。 这里的导体面积 A r e a m e t a l 是指从 MO S 管的输入端开始算起, 直至到达该回路最顶层金属线之下的所有金属互连线( N i ,j , i 为互连节点所属的金属层号,j 为金属层上的互连节点编号) 的面积总和。在这些金属互连线上将会累积电荷并导致输入端 MO S 管栅氧化层出现可能被击穿的潜在危险。而顶层金属线之下连至输出端晶体管栅极的金属线并不会被计算在内, 这是因为在芯片的制造过程中其上多余的游离电荷可以通过低阻的输出端 MO S 管顺畅泻放。 同理, 顶层金属线也不会对 A R 的值做出任何贡献, 因其最后被刻蚀完成的同时, 就标志着从输入 MO S 管到输出 MO S 管的通路正式形成, 多余的电荷此时全部可以通过输出端得到泻放。栅氧化层面积 A r e a g a t e则是指各个输入端口所连接到的不同晶体管( G K ) 的栅氧化层的面积总和。以图 1 所 EM(电迁移):电迁移是指金属材料中存在大电流的情况下,金属离子在电流作用下出现宏观移动的现象,日常生活中的家用电线等金属导线由于没有良好的散热能力, 稍大的电流强度就会导致保险丝熔断而断路, 因而从不出现电迁移现象。集成电路芯片中的金属连线则不同: 它们有良好的散热环境, 通常能够承受高达105A/cm 2(约为普通家用电线承受极限的100 倍)以上的电流强度和由此导致的大约1000C 的高温。在高温下, 金属离子变得 “活泼” 了, 大量 电子的猛烈撞击就很容易推动它们发生宏观迁移,这种迁移现象是电流造成的, 因而称为电迁移。在集成电路芯片中出现电迁移时,金属离子会在阳极附近堆积,严重时会形成小丘或突起,同时,在阴极附近的导线内出现空洞, 见下图: 一一个芯片从开始正常工作到发生互连线电迁移失效为止的时间段称为其电迁移寿命。制造出电迁移寿命不低于相关标准的金属互连线是芯片制造业的基本要求。 IR drop : 电压降是指出现在电源网络上的电压下降或地线网络上的地线 反弹的一种现象。通常会假设在芯片内的电源为理想电源,它能在瞬间给芯片上 的所有单元(包括宏单元)提供足够大的电流从而使芯片上的电压保持为统...