ikbguИзвестия Кабардино-Балкарского государственного университетаProceedings of the Kabardino-Balkarian State University2221-7789Kabardino-Balkarian State University named after Kh. M. Berbekov10.31143/2221-7789-2025-3-26-30NCUQOVikbgu-40Research ArticleФизикаPhysicsЭлектромиграция в твердотельных интегральных структурах со сквозными отверстиямиElectromigration in solid-state integrated structures with through holesЧеркесоваНаталья ВасильевнаCherkesovaNatalia V.

Кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры электроники и цифровых информационных технологий института электроники, робототехники и искусственного интеллекта.

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Electronics and Digital Information Technologies of the Institute of Electronics, Robotics and Artificial Intelligence.

natasha07_2002@mail.ruМустафаевГасан АбакаровичMustafaevHasan A.

Доктор технических наук, профессор кафедры электроники и цифровых информационных технологий института электроники, робототехники и искусственного интеллекта

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Electronics and Digital Information Technologies of the Institute of Electronics, Robotics and Artificial Intelligence.

zoone@mail.ruМустафаевАрслан ГасановичMustafayevArslan H.

Доктор технических наук профессор.

Doctor of Technical Sciences, Professor.

arslan_mustafaev@hotmail.comЗдравомысловДенис МихайловичZdravomyslovDenis M.

Аспирант 2-го года обучения кафедры электронной компонентной базы микро-, наноэлектроники и квантовых устройств.

2nd year postgraduate student of the Department of Electronic Component Base of Micro-, Nano-Electronics and Quantum Devices

natasha07_2002@mail.ruКабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова.Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekov.Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова.Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekov.ГАОУ ВО "Дагестанский государственный университет народного хозяйства".Dagestan State University of National Economy.Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова.Kabardino-Balkarian State University named after Kh.M. Berbekov.2025181220251532630Copyright © Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Здравомыслов Д.М., 20252025Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Здравомыслов Д.М.Cherkesova N.V., Mustafaev H.A., Mustafayev A.H., Zdravomyslov D.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izvestiakbsu.ru/jour/article/view/40

В статье исследуется устойчивость к электромиграции структур со сквозными отверстиями, не заполненными вольфрамом, и влияния на процесс электромиграции заполнения отверстий вольфрамом. Показано, что с уменьшением диаметра отверстия в структурах отверстиями, незаполненными вольфрамом, величина среднего времени отказа снижается вследствие плохого покрытия алюминием и возрастания отношения ширины отверстия к его длине, а в случае заполнения отверстий вольфрамом величина среднего времени отказа от диаметра не зависит. Установлено, что при электромиграции сопротивления сквозного отверстия изменяется из-за действия тока высокой плотности, который вызывает миграцию кремния через алюминий с последующим его осаждением по границе раздела вольфрам-алюминий.

The paper studies the resistance to electromigration of structures with through holes not filled with tungsten and the effect of filling the holes with tungsten on the electromigration process. It is shown that with a decrease in the hole diameter in structures with holes not filled with tungsten, the mean failure time decreases due to poor aluminum coating and an increase in the ratio of the hole width to its length, and in the case of filling the holes with tungsten, the mean failure time does not depend on the diameter. It is shown that during electromigration, the resistance of the through hole changes due to the effect of high-density current, which causes silicon migration along aluminum with its subsequent deposition along the tungsten-aluminum interface.

Энергия активациидиффузияэлектромиграцияметаллизациямежуровневый диэлектрикосажденияпланаризация.Activation energydiffusionelectromigrationmetallizationinterlevel dielectricdepositionplanarization.ReferencesСмолин В.К. Особенности применения алюминиевой металлизации в интегральных схемах // Микроэлектроника. 2004. Т. 33, № 1. С. 10–16.Смолин В.К. Особенности применения алюминиевой металлизации в интегральных схемах // Микроэлектроника. 2004. Т. 33, № 1. С. 10–16.Pietranico S., Lefebvre S., Pommier S., Berkani Bouaroudj M., Bontemps S. A study of the effect of degradation of the aluminium metallization layer in the case of power semiconductor devices // Microelectronics Reliability. 2011. V. 51, N 9-11. P. 1824–1829.Pietranico S., Lefebvre S., Pommier S., Berkani Bouaroudj M., Bontemps S. A study of the effect of degradation of the aluminium metallization layer in the case of power semiconductor devices // Microelectronics Reliability. 2011. V. 51, N 9-11. P. 1824–1829.Mustafaev G.A., Khasanov A.I., Cherkesova N.V., Mustafaev A.G. Technology for the formation of refractory metals for micro- and nanoelectronics products // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. V. 905. P. 12048.Mustafaev G.A., Khasanov A.I., Cherkesova N.V., Mustafaev A.G. Technology for the formation of refractory metals for micro- and nanoelectronics products // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. V. 905. P. 12048.Мустафаев Г.А., Черкесова Н.В. Силициды тугоплавких металлов для изделий микро- и наноэлектроники: учебное пособие. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2021. 95 с.Мустафаев Г.А., Черкесова Н.В. Силициды тугоплавких металлов для изделий микро- и наноэлектроники: учебное пособие. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т, 2021. 95 с.Мустафаев Г.А., Черкесова Н.В., Мустафаев А.Г. Отказы в межсоединениях интегральных схем, вызванные электромиграцией // Электроника и электротехника. 2017. № 4. С. 1–5.Мустафаев Г.А., Черкесова Н.В., Мустафаев А.Г. Отказы в межсоединениях интегральных схем, вызванные электромиграцией // Электроника и электротехника. 2017. № 4. С. 1–5.Мустафаев Г.А., Черкесова Н.В., Панченко В.А., Мустафаев А.Г. Надежность интегральных микросхем с алюминиевой металлизацией // Электроника и электротехника. 2017. № 3. С. 1–6.Мустафаев Г.А., Черкесова Н.В., Панченко В.А., Мустафаев А.Г. Надежность интегральных микросхем с алюминиевой металлизацией // Электроника и электротехника. 2017. № 3. С. 1–6.Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г. Технология формирования контактов из тугоплавких металлов к легированным полупроводниковым слоям // Нано- и микросистемная техника. 2024. Т. 26, № 4. С. 184–187.Черкесова Н.В., Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г. Технология формирования контактов из тугоплавких металлов к легированным полупроводниковым слоям // Нано- и микросистемная техника. 2024. Т. 26, № 4. С. 184–187.Wilson T., Korolev K., Crow N. Bilayer lift-off process for aluminum metallization // Journal of Micro/Nanolithography. 2015. V. 14. N 1. Р. 014501-1.Wilson T., Korolev K., Crow N. Bilayer lift-off process for aluminum metallization // Journal of Micro/Nanolithography. 2015. V. 14. N 1. Р. 014501-1.Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Черкесова Н.В., Хасанов А.И. Применение силицида вольфрама как токопроводящего материала для металлизации // Известия Чеченского госуниверситета. 2017. № 4. С. 36–40.Мустафаев Г.А., Мустафаев А.Г., Черкесова Н.В., Хасанов А.И. Применение силицида вольфрама как токопроводящего материала для металлизации // Известия Чеченского госуниверситета. 2017. № 4. С. 36–40.Патент РФ № 2757177. Способ изготовления силицидных контактов из вольфрама / Г.А. Мустафаев, А.Г. Мустафаев, Н.В. Черкесова, А.Г. Мустафаев, А.И. Хасанов. Опубликовано: 11.10.2021 г. Бюлл. № 29.Патент РФ № 2757177. Способ изготовления силицидных контактов из вольфрама / Г.А. Мустафаев, А.Г. Мустафаев, Н.В. Черкесова, А.Г. Мустафаев, А.И. Хасанов. Опубликовано: 11.10.2021 г. Бюлл. № 29.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.