国家自然科学基金(60806034)
- 作品数：4 被引量：4H指数：1
- 相关作者：杨银堂吴振宇柴常春魏经天彭杰更多>>
- 相关机构：西安电子科技大学湘潭大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金西安应用材料创新基金教育部重点实验室基金更多>>
- 相关领域：电子电信更多>>
- 铜互连电迁移失效阻变特性研究
- 2012年
- 基于铜互连电迁移失效微观机理分析建立一种Cu/SiCN互连电迁移失效阻变模型,并提出一种由互连阻变曲线特征参数即跳变台阶高度与斜率来获取失效物理参数的提取方法.研究结果表明,铜互连电迁移失效时间由一定电应力条件下互连阴极末端晶粒耗尽时间决定.铜互连电迁移失效一般分为沟槽型和狭缝型两种失效模式.沟槽型空洞失效模式对应的阻变曲线一般包括跳变台阶区和线性区两个特征区域.晶粒尺寸分布与临界空洞长度均符合正态对数分布且分布参数基本一致.阻变曲线线性区斜率与温度呈指数函数关系.利用阻变模型提取获得的电迁移扩散激活能约为0.9eV,与Black方法基本一致.
- 吴振宇董嗣万刘毅柴常春杨银堂
- 关键词：互连电迁移
- 基于微观结构的Cu互连电迁移失效研究被引量：2
- 2012年
- 提出了一种基于微观晶粒尺寸分布的Cu互连电迁移失效寿命模型.结合透射电子显微镜和统计失效分析技术。研究了Cu互连电迁移失效尺寸缩小和临界长度效应及其物理机制.研究表明,当互连线宽度减小,其平均晶粒尺寸下降并导致互连电迁移寿命降低.小于临界长度的互连线无法提供足够的空位使得铜晶粒耗尽而发生失效.当互连长度大于该临界长度时,在整个电迁移测试时间内,部分体积较小的阴极端铜晶粒出现耗尽情况.随着互连长度的增加该失效比例迅速增大,电迁移失效寿命减小.当互连长度远大于扩散长度时,失效时间主要取决于铜晶粒的尺寸,且失效寿命和比例随晶粒尺寸变化呈现饱和的波动状态.
- 吴振宇杨银堂柴常春刘莉彭杰魏经天
- 关键词：CU互连电迁移微观结构
- Cu互连中应力诱生空洞的有限元分析被引量：1
- 2012年
- 采用有限元分析方法模拟铜互连系统中的热应力分布,模拟了在铜互连不同位置处应力诱生空洞前后应力的分布及其变化,研究互连中应力诱生空洞可能的生长位置及其几何形状。结果表明,互连中的应力分布呈明显的各向异性,水平方向上的应力梯度显著大于垂直方向。互连系统中的张应力在M1顶端通孔两侧出现极大值。在M1顶端通孔两侧的空洞生长可以有效释放互连张应力,且随着空洞尺寸的增大张应力不断减小甚至发生向压应力的转变。从能量角度分析,应力诱生空洞释放的应变能提供了空洞在生长过程中克服能量势垒所需要的能量。模拟结果表明,椭圆空洞在生长过程释放更多的弹性能,空洞在生长过程中逐渐由圆形向椭圆转变,更有利于空洞的生长。
- 彭杰韩军武吴振宇杨银堂魏经天朱丽丽
- 关键词：铜互连热应力有限元分析
- Cu互连应力迁移温度特性研究被引量：1
- 2009年
- 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CuM1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.
- 吴振宇杨银堂柴常春李跃进汪家友刘静
- 关键词：CU互连
