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Cu互连应力迁移温度特性研究

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吴振宇, 杨银堂, 柴常春, 李跃进, 汪家友, 刘静. 2009: Cu互连应力迁移温度特性研究, 物理学报, 58(4): 2625-2630. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.04.077
引用本文: 吴振宇, 杨银堂, 柴常春, 李跃进, 汪家友, 刘静. 2009: Cu互连应力迁移温度特性研究, 物理学报, 58(4): 2625-2630. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.04.077
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Wu Zhen-Yu, Yang Yin-Tang, Chai Chang-Chun, Li Yue-Jin, Wang Jia-You, Liu Jing. 2009: The temperature characteristics of stress-induced voiding in Cu interconnects, Acta Physica Sinica, 58(4): 2625-2630. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.04.077
Citation: Wu Zhen-Yu, Yang Yin-Tang, Chai Chang-Chun, Li Yue-Jin, Wang Jia-You, Liu Jing. 2009: The temperature characteristics of stress-induced voiding in Cu interconnects, Acta Physica Sinica, 58(4): 2625-2630. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.04.077
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Cu互连应力迁移温度特性研究

  • 西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071;湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,湘潭,411105

  • 西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071

The temperature characteristics of stress-induced voiding in Cu interconnects

  • 摘要: 提出了一种基于扩散-蠕变机制的空洞生长模型, 结合应力模拟计算和聚焦离子束分析技术研究了Cu互连应力诱生空洞失效现象, 探讨了应力诱生空洞的形成机制并分析了空洞生长速率与温度、应力梯度和扩散路径的关系. 研究结果表明, 在Cu M1互连顶端通孔拐角底部处应力和应力梯度达到极大值并观察到空洞出现. 应力梯度是决定空洞成核位置及空洞生长速率的关键因素. 应力迁移是空位在应力梯度作用下沿主导扩散路径进行的空位积聚与成核现象, 应力梯度的作用与扩散作用随温度变化方向相反, 并存在一个中值温度使得应力诱生空洞速率达到极大值.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-04-30

Cu互连应力迁移温度特性研究

  • 西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071;湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,湘潭,411105
  • 西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安,710071

摘要: 提出了一种基于扩散-蠕变机制的空洞生长模型, 结合应力模拟计算和聚焦离子束分析技术研究了Cu互连应力诱生空洞失效现象, 探讨了应力诱生空洞的形成机制并分析了空洞生长速率与温度、应力梯度和扩散路径的关系. 研究结果表明, 在Cu M1互连顶端通孔拐角底部处应力和应力梯度达到极大值并观察到空洞出现. 应力梯度是决定空洞成核位置及空洞生长速率的关键因素. 应力迁移是空位在应力梯度作用下沿主导扩散路径进行的空位积聚与成核现象, 应力梯度的作用与扩散作用随温度变化方向相反, 并存在一个中值温度使得应力诱生空洞速率达到极大值.

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