Palabras clave
calentamiento Joule
análisis de elementos finitos
conductividad eléctrica de interfaz
análisis de sensibilidad
Cómo citar
Resumen
Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo termo-eléctrico de elementos finitos (EF) con el fin de analizar los mecanismos de falla responsables de la degradación física causada por alta densidad de corriente en contactos de cobre de 90 nm empleados en dispositivos FinFET. De hecho en [1], esta degradación física fue interpretada como consecuencia principal del efecto Joule, sin embargo el modelo empleado alcanzó temperaturas demasiado bajas comparadas con el daño observado. Con el propósito de confirmar esta hipótesis, el modelo de EF de estado estable desarrollado en este trabajo calcula el incremento y la distribución de temperatura causada por alta densidad de corriente eléctrica fluyendo a través de un contacto de cobre, tomando en cuenta interfaces eléctricas y térmicas no idealizadas. Además, un análisis de sensibilidad fue realizado como un medio para identificar parámetros críticos de falla. La respuesta del modelo ante la variación independiente de la resistividad eléctrica de los materiales estudiados, y las conductancias eléctricas y térmicas entre el contacto de cobre y su barrera de difusión fue obtenida. La disminución de la conductancia eléctrica de dicha interfaz desencadenó temperaturas de estado estable superiores a los puntos de fusión del cobre y los silicatos del contacto y, en consecuencia, permite explicar la degradación física observada.
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