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非晶Ni-Al-N薄膜用作Cu互连阻挡层的研究 被引量:9
1
作者 陈剑辉 刘保亭 +5 位作者 李晓红 王宽冒 李曼 赵冬月 杨林 赵庆勋 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期23-26,共4页
以一种新的三元非晶化合物薄膜作为Cu互连的阻挡层,采用射频磁控溅射法构架了Cu(120 nm)/Ni-Al-N(10nm)/Si的异质结。利用四探针测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜研究了不同温度下高真空退火样品的输运性质、微观结构与表面形貌。实... 以一种新的三元非晶化合物薄膜作为Cu互连的阻挡层,采用射频磁控溅射法构架了Cu(120 nm)/Ni-Al-N(10nm)/Si的异质结。利用四探针测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜研究了不同温度下高真空退火样品的输运性质、微观结构与表面形貌。实验发现非晶Ni-Al-N薄膜经过650℃的高温处理仍能保持非晶态,各膜层之间没有明显的反应和互扩散存在,表明非晶Ni-Al-N具有良好的阻挡效果,可以用作Cu互连的阻挡层材料。另外,相对于Ni-Al扩散阻挡层材料,N的掺入填充了阻挡层的缺陷,降低了Cu膜粗糙度,使薄膜表面更加平整致密,起到了细化晶粒的作用。对Ni-Al-N阻挡层的失效机制的研究表明Ni-Al-N阻挡层的失效机制有别于传统的Cu-Si互扩散机制,Cu膜内应力导致其颗粒内聚形成大团簇,与阻挡层剥离会导致Cu/Ni-Al-N/Si结构失效。 展开更多
关键词 cu互连 Ni-Al-N 扩散阻挡层 失效机制
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集成电路Cu互连扩散阻挡层的研究进展 被引量:12
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作者 陈海波 周继承 李幼真 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期8-11,15,共5页
简要介绍了集成电路的发展趋势及其带来的相关问题和解决办法。综述了国内外对Cu互连扩散阻挡层的制备方法与工艺、阻挡层的选材、阻挡层薄膜的特性等最新研究的进展。评述了该领域的发展趋势及可能的影响因素。
关键词 集成电路 cu互连 扩散挡层 阻挡性能
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硅基集成电路中Cu互连阻挡层的研究 被引量:5
3
作者 陈剑辉 刘保亭 +4 位作者 赵冬月 杨林 李曼 刘卓佳 赵庆勋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期58-63,72,共7页
随着集成电路向超大规模的发展,Cu互连技术已成为硅工艺领域的热点话题,其关键技术之一——扩散阻挡层的研究越来越受到人们的关注。结合课题组阻挡层的研究工作,介绍了当前Cu互连技术中难熔金属及其氮(碳、硅、氧)化物、多层膜、三元... 随着集成电路向超大规模的发展,Cu互连技术已成为硅工艺领域的热点话题,其关键技术之一——扩散阻挡层的研究越来越受到人们的关注。结合课题组阻挡层的研究工作,介绍了当前Cu互连技术中难熔金属及其氮(碳、硅、氧)化物、多层膜、三元化合物等各类扩散阻挡层材料的研究发展现状,论述了阻挡层的厚度问题、阻挡层研究过程中的分析表征方法以及当前Cu互连的理论研究现状,归纳并分析了阻挡层的失效机制。 展开更多
关键词 cu互连 扩散阻挡层 失效机制
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直流和脉冲电镀Cu互连线的性能比较 被引量:5
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作者 徐赛生 曾磊 +2 位作者 张立锋 张卫 汪礼康 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1070-1073,共4页
针对先进纳米Cu互连技术的要求,比较了直流和脉冲两种电镀条件下Cu互连线的性能以及电阻率、织构系数、晶粒大小和表面粗糙度的变化。实验结果表明,在相同电流密度条件下,脉冲电镀所得Cu镀层电阻率较低,表面粗糙度较小,表面晶粒尺寸和... 针对先进纳米Cu互连技术的要求,比较了直流和脉冲两种电镀条件下Cu互连线的性能以及电阻率、织构系数、晶粒大小和表面粗糙度的变化。实验结果表明,在相同电流密度条件下,脉冲电镀所得Cu镀层电阻率较低,表面粗糙度较小,表面晶粒尺寸和晶粒密度较大,而直流电镀所得镀层(111)晶面的择优程度优于脉冲。在超大规模集成电路Cu互连技术中,脉冲电镀将有良好的研究应用前景。 展开更多
关键词 cu互连 电沉积cu 脉冲电镀 直流电镀
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用于Cu互连阻挡层的非晶Ni-Al薄膜研究 被引量:3
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作者 霍骥川 刘保亭 +7 位作者 邢金柱 周阳 李晓红 李丽 张湘义 王凤青 王侠 彭英才 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2005-2007,共3页
以非晶Ni-Al薄膜作为Cu互连的阻挡层材料,采用射频磁控溅射法构架了Cu/Ni-Al/Si的异质结。利用原子力显微镜、X射线衍射仪和四探针测试仪研究了不同温度下高真空退火样品的表面形貌、微观结构与输运性质。实验发现非晶Ni-Al薄膜在高达75... 以非晶Ni-Al薄膜作为Cu互连的阻挡层材料,采用射频磁控溅射法构架了Cu/Ni-Al/Si的异质结。利用原子力显微镜、X射线衍射仪和四探针测试仪研究了不同温度下高真空退火样品的表面形貌、微观结构与输运性质。实验发现非晶Ni-Al薄膜在高达750℃的退火温度仍能保持非晶结构,各膜层之间没有明显的反应和互扩散存在,表明了非晶Ni-Al薄膜具有良好的阻挡效果,可以用作Cu互连的阻挡层材料。 展开更多
关键词 cu互连 Ni—Al 扩散阻挡层
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用于Cu互连的Ta/Ti-Al集成薄膜的结构和阻挡性能 被引量:2
6
作者 任国强 邢金柱 +4 位作者 李晓红 郭建新 代秀红 杨保柱 赵庆勋 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期462-464,共3页
应用射频磁控溅射法在(001)Si衬底上制备了Cu(120nm)/Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)/Si异质结,借助原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和四探针测试仪(FPP)等方法研究了Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜用作Cu和Si之间阻挡层的结构和性能。研究发现,Cu/... 应用射频磁控溅射法在(001)Si衬底上制备了Cu(120nm)/Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)/Si异质结,借助原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和四探针测试仪(FPP)等方法研究了Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜用作Cu和Si之间阻挡层的结构和性能。研究发现,Cu/Ta/Ti-Al/Si异质结即使经受850℃高温退火后,样品的XRD图中也没有出现杂峰,表明样品各层之间没有发生明显的化学反应。相对于800℃退火的样品,850℃退火样品的表面均方根粗糙度急剧增大,同时方块电阻也增加了一个数量级,表明Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜在850℃时,阻挡性能完全失效。由于Ta和Cu之间存在良好粘附性以及Ti-Al强的化学稳定性,Ta(5nm)/Ti-Al(5nm)集成薄膜在800℃以下具有良好的阻挡性能。 展开更多
关键词 cu互连 阻挡层 Ta/Ti-Al 射频磁控溅射
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ULSI中Cu互连线的显微结构及可靠性 被引量:1
7
作者 王晓冬 吉元 +4 位作者 李志国 卢振军 夏洋 刘丹敏 肖卫强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1302-1304,共3页
观察了ULSI中大马士革结构的Cu互连线的晶粒生长和晶体学取向 .分析了线宽及退火对Cu互连线显微结构及电徙动的影响 .Cu互连线的晶粒尺寸随着线宽的变窄而减小 .与平坦Cu膜相比 ,Cu互连线形成微小的晶粒和较弱的 (111)织构 .30 0℃、30... 观察了ULSI中大马士革结构的Cu互连线的晶粒生长和晶体学取向 .分析了线宽及退火对Cu互连线显微结构及电徙动的影响 .Cu互连线的晶粒尺寸随着线宽的变窄而减小 .与平坦Cu膜相比 ,Cu互连线形成微小的晶粒和较弱的 (111)织构 .30 0℃、30min退火促使Cu互连线的晶粒长大、(111)织构发展 ,从而提高了Cu互连线抗电徙动的能力 .结果表明 ,Cu的扩散涉及晶界扩散与界面扩散 ,而对于较窄线宽的Cu互连线 ,界面扩散成为Cu互连线电徙动失效的主要扩散途径 . 展开更多
关键词 cu互连线 晶体学取向 晶粒尺寸 电徙动
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Cu互连中Zr嵌入层对ZrN阻挡层热稳定性的影响 被引量:1
8
作者 翟艳男 杨坤 +2 位作者 张晖 汤艳坤 张丽丽 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2007-2010,共4页
在不同的衬底偏压下,用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层。研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响,结果表明:随着衬底偏压的升高,阻挡层的电阻率降低,ZrN呈(111)择优取向;Zr层的插入使... 在不同的衬底偏压下,用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层。研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响,结果表明:随着衬底偏压的升高,阻挡层的电阻率降低,ZrN呈(111)择优取向;Zr层的插入使ZrN阻挡层的失效温度至少提高100℃,750℃仍能有效地阻止Cu的扩散,阻挡性能提高的主要原因可能是高温退火时形成的ZrO2阻塞了Cu快速扩散的通道。 展开更多
关键词 ZRN ZR ZrN膜 扩散阻挡层 cu互连 射频反应磁控溅射
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Cu互连线显微结构和应力的AFM及SNAM分析(英文) 被引量:1
9
作者 吉元 钟涛兴 +5 位作者 李志国 王晓东 夏洋 BALK L J LIU Xiao-xia ALTES A 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期56-59,共4页
在ULSI中采用Cu互连线代替Al以增加电子器件的传输速度和提高器件的可靠性。Cu的激活能约为 1 2eV ,而Al的激活能约为 0 7eV。Cu互连线寿命约为Al的 3~ 5倍。Cu大马士革互连线的制备工艺为 :在硅衬底上热氧化生成的SiO2 上开出凹槽 ,... 在ULSI中采用Cu互连线代替Al以增加电子器件的传输速度和提高器件的可靠性。Cu的激活能约为 1 2eV ,而Al的激活能约为 0 7eV。Cu互连线寿命约为Al的 3~ 5倍。Cu大马士革互连线的制备工艺为 :在硅衬底上热氧化生成的SiO2 上开出凹槽 ,在凹槽中先后沉积阻挡层Ta和晶种层Cu ,然后由电镀的Cu层将凹槽填满。最后采用化学机械抛光将凹槽外多余的Cu研磨掉。Cu互连线的尺寸为 :2 0 0 μm长 ,0 5 μm厚 ,宽度分别为 0 3 5、0 5、1至 3 μm不等。部分样品分别在 2 0 0℃ ,3 0 0℃和 45 0℃下经过 3 0min退火。利用原子力显微镜 (AFM)和扫描近场声学显微镜 (SNAM) ,同时获得形貌像和声像 ,分析了Cu大马士革凹槽构造引起的机械应力和沉积引起的热应力对Cu互连线显微结构及可靠性的影响。SNAM是在Topometrix公司AFM基础上建造的实验装置 ,实验采用的机械振动频率在 60 0Hz~ 10 0kHz之间。分析测试结果如下 :1.AFM和SNAM可以实现对微米和亚微米特征尺寸的Cu互连线的局域应力分布和显微结构的原位分析。2 .采用AFM、TEM、XRD观察和测试了Cu互连线的晶体结构 ,分析了大马士革凹槽工艺对Cu晶粒尺寸及取向的影响。平坦的沉积态Cu膜的晶粒尺寸约为 10 0nm ;而由大马士革工艺制备的凹槽中的Cu互连线的晶粒尺寸约为 70? 展开更多
关键词 cu互连线 显微结构 应力 AFM SNAM 互连线 扫描探针显微镜 扫描近场声学显微镜 原子力显微镜
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65nm Cu互连晶片边缘和辐射状污染研究
10
作者 刘效岩 吴仪 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期676-680,共5页
随着Si片尺寸加大和特征尺寸的缩小,对Si片的洁净程度、表面的化学态以及表面缺陷等要求越来越高。针对300 mm 65 nm Cu互连晶片清洗后表面常出现边缘和辐射状污染的问题。在理论分析的基础上,研究了缩短化学药液喷射臂和去离子水喷射... 随着Si片尺寸加大和特征尺寸的缩小,对Si片的洁净程度、表面的化学态以及表面缺陷等要求越来越高。针对300 mm 65 nm Cu互连晶片清洗后表面常出现边缘和辐射状污染的问题。在理论分析的基础上,研究了缩短化学药液喷射臂和去离子水喷射臂的间隔时间,实现不同喷射臂无间隔连续喷射技术,并优化化学药液喷射臂的摆臂速度、轨迹和起始终止角度等参数。采用北京七星华创电子股份有限公司自主研发的300 mm 65 nm Cu互连单片清洗机进行工艺实验,结果表明:清洗后晶片表面无边缘和辐射状污染,清洗后晶片表面临界颗粒直径0.12μm,临界颗粒数每片30个;临界尺寸变化不大于2%。 展开更多
关键词 300 MM SI衬底 65 nm cu互连 边缘和辐射状污染 颗粒度 特征尺寸
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Cu互连应力迁移失效有限元分析
11
作者 刘静 刘彬 +2 位作者 汪家友 吴振宇 杨银堂 《微细加工技术》 2007年第6期52-56,共5页
为研究铜互连系统中各因素对残余应力及应力迁移失效的影响,建立了三维有限元模型,用ANSYS软件分析计算了Cu互连系统中的残余应力分布情况,并对比分析了不同结构、位置及层间介质材料的互连系统中的残余应力及应力梯度。残余应力在金属... 为研究铜互连系统中各因素对残余应力及应力迁移失效的影响,建立了三维有限元模型,用ANSYS软件分析计算了Cu互连系统中的残余应力分布情况,并对比分析了不同结构、位置及层间介质材料的互连系统中的残余应力及应力梯度。残余应力在金属线中通孔正下方M2互连顶端最小,在通孔内部达到极大值,应力梯度在Cu M2互连顶端通孔拐角底部位置达到极大值。双通孔结构相对单通孔结构应力分布更为均匀,应力梯度更小。结果表明,空洞最易形成位置由应力和应力梯度的大小共同决定,应力极大值随通孔直径和层间介质介电常数的减小而下降,随线宽和重叠区面积的减小而上升。应力梯度随通孔直径、层间介质介电常数和重叠区面积的减小而下降,随线宽减小而上升。 展开更多
关键词 cu互连 应力迁移 残余应力 有限元分析
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制备Cu互连悬空结构的新型工艺研究 被引量:2
12
作者 刘兴刚 张丛春 +1 位作者 杨春生 石金川 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期768-770,775,共4页
为了降低集成电路中的互连延迟,采取了一种新型的集成电路Cu互连工艺,以掩膜电镀的方法制备Cu互连的叠层结构,借鉴MEMS工艺的牺牲层技术,用浓磷酸对Al2O3牺牲层进行湿法刻蚀,不仅在互连金属间介质层而且在层内介质层都形成了以空气为介... 为了降低集成电路中的互连延迟,采取了一种新型的集成电路Cu互连工艺,以掩膜电镀的方法制备Cu互连的叠层结构,借鉴MEMS工艺的牺牲层技术,用浓磷酸对Al2O3牺牲层进行湿法刻蚀,不仅在互连金属间介质层而且在层内介质层都形成了以空气为介质的Cu互连悬空结构。用一种叉指测试结构对以空气和聚酰亚胺为介质的互连性能进行了比较,结果表明,采用空气介质减小了互连线耦合电容,为进一步降低集成电路的互连延迟提供了途径。 展开更多
关键词 cu互连 空气气隙 牺牲层材料 低介电常数 电容
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Cu互连中Ta-Si-N/Zr阻挡层热稳定性的研究 被引量:2
13
作者 丁明惠 毛永军 +2 位作者 王本力 盖登宇 郑玉峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期993-996,共4页
用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备Ta-Si-N(10nm)/Zr(20nm)双层结构的扩散阻挡层。Cu/Ta-Si-N/Zr/Si样品在高纯氮气的保护下从600至800℃退火1h。通过四探针电阻测试仪(FPP)、SEM、XRD和AES研究Cu/Ta-Si-N/Zr/Si系统... 用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备Ta-Si-N(10nm)/Zr(20nm)双层结构的扩散阻挡层。Cu/Ta-Si-N/Zr/Si样品在高纯氮气的保护下从600至800℃退火1h。通过四探针电阻测试仪(FPP)、SEM、XRD和AES研究Cu/Ta-Si-N/Zr/Si系统在退火过程中的热稳定性。结果表明:沉积到Zr膜上的Ta-Si-N表面平坦,为典型的非晶态结构;Cu/Ta-Si-N/Zr/Si样品650℃以上退火后Zr原子扩散到Si中形成的ZrSi2能有效地降低Ta-Si-N与Si之间的接触电阻;Ta-Si-N/Zr阻挡层750℃退火后仍能有效地阻止Cu的扩散。 展开更多
关键词 Ta-Si-N/Zr 扩散阻挡层 cu互连 射频反应磁控溅射
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InGaZnO薄膜晶体管背板的层间Cu互连静电保护研究 被引量:4
14
作者 马群刚 王海宏 +2 位作者 张盛东 陈旭 王婷婷 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期331-339,共9页
InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin film transistor,IGZO TFT)与Cu互连组合的驱动背板,在生产线机台上的抗静电放电(electrostatic discharge,ESD)耐压能力比传统a-Si TFT背板低将近一个数量级电压,数据线和扫描线层间Mo/Cu互连抗击穿电... InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin film transistor,IGZO TFT)与Cu互连组合的驱动背板,在生产线机台上的抗静电放电(electrostatic discharge,ESD)耐压能力比传统a-Si TFT背板低将近一个数量级电压,数据线和扫描线层间Mo/Cu互连抗击穿电压只有传统a-Si TFT背板层间Mo/Al/Mo互连的60%左右.层间Cu互连的ESD破坏成为影响IGZO TFT超高清面板正常显示的一个重要因素.本文建立了扫描线层Cu金属扩散进入SiNx/SiO2绝缘层和数据线层Cu金属在爬坡拐角处扩散进入SiO2绝缘层,诱发层间Cu互连ESD破坏的机理模型.提出了Cu互连周边ESD保护电路架构三种基本结构的选型条件,以及保证层间Cu互连抗ESD击穿能力的ESD保护电路设计方法.利用本文提出的方法,有效降低了IGZO TFT背板的层间Cu互连ESD破坏风险. 展开更多
关键词 InGaZnO薄膜晶体管 cu互连 SiO2绝缘层 静电放电
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Low-K介质与Cu互连技术在新型布线系统中的应用前景 被引量:1
15
作者 张华健 《科技创新导报》 2013年第12期119-120,共2页
集成电路(IC)的快速发展对ULSI布线系统提出了更高的要求。本文通过对ULSI互连布线系统的分析,在介绍了ULSI新型布线系统的同时,尝试预测互连技术的趋势走向,同时展望Low-K介质与Cu互连技术在新型布线系统中的应用前景。
关键词 ULSI Low-K介质 cu互连
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水汽侵入对Cu互连电迁移性能退化的影响机理
16
作者 范伟海 韩兆翔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第4期302-306,共5页
随着超大规模集成电路(VLSI)工艺的发展及低介电常数(k)材料的引入,芯片及测试结构对于水汽侵入的影响愈加敏感,从而对Cu互连可靠性测试的准确性提出了严峻的挑战。通过设计的实验验证了水汽侵入对Cu互连电迁移性能退化的影响。借助失... 随着超大规模集成电路(VLSI)工艺的发展及低介电常数(k)材料的引入,芯片及测试结构对于水汽侵入的影响愈加敏感,从而对Cu互连可靠性测试的准确性提出了严峻的挑战。通过设计的实验验证了水汽侵入对Cu互连电迁移性能退化的影响。借助失效分析手段,深入研究和讨论了水汽侵入的潜在影响机制。实验分析表明,水汽侵入对Cu互连的影响主要集中在使Cu互连金属自身发生氧化或使Ta/TaN金属阻挡层发生氧化两方面。基于该研究结果,提出了防止水汽侵入影响的有效措施,其对于保障Cu互连可靠性测试及集成电路制造工艺可靠性评估的准确性具有参考作用。 展开更多
关键词 可靠性 电迁移 cu互连 水汽侵入 失效分析
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低K介质和阻挡层金属对Cu互连TDDB寿命的影响
17
《电子产品可靠性与环境试验》 2003年第2期67-67,共1页
关键词 低K介质 阻挡层金属 cu互连 TDDB寿命 铜互联
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集成电路Cu互连中Nb_xSi_(1-x)扩散阻挡层的制备与热稳定性研究
18
作者 邓鹏远 裴迪 《哈尔滨轴承》 2017年第4期45-48,共4页
随着集成电路深亚微米工艺的不断发展,Cu因其低电阻率以及良好的抗电迁移能力成为了新一代的互连材料。然而,Cu和Si元素扩散造成的污染是无法避免的。为了阻止Cu的扩散同时提高Cu与Si之间的粘附性,在Cu互连线外添加一层扩散阻挡层的技... 随着集成电路深亚微米工艺的不断发展,Cu因其低电阻率以及良好的抗电迁移能力成为了新一代的互连材料。然而,Cu和Si元素扩散造成的污染是无法避免的。为了阻止Cu的扩散同时提高Cu与Si之间的粘附性,在Cu互连线外添加一层扩散阻挡层的技术十分必要。寻找能够有效克制Cu扩散的阻挡层材料已经成为近年来Cu互连技术研究中的重点研究之一。本文采用射频磁控溅射技术和直流磁控溅射技术在单晶Si(100)衬底上制备了Nb_xSi_(1-x)/Si系统和Cu/Nb_xSi_(1-x)/Si系统并对不同退火温度热处理后的Cu/Nb_xSi_(1-x)/Si系统的电阻率和热稳定性进行了探究。 展开更多
关键词 cu互连 NbxSVx薄膜 阻挡层 cu/NbxSVx/S1系统 磁控溅射
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基于微观结构的Cu互连电迁移失效研究 被引量:3
19
作者 吴振宇 杨银堂 +3 位作者 柴常春 刘莉 彭杰 魏经天 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期493-498,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 cu互连 电迁移 微观结构
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Cu互连应力迁移温度特性研究
20
作者 吴振宇 杨银堂 +3 位作者 柴常春 李跃进 汪家友 刘静 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期2625-2630,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 cu互连 应力迁移 应力诱生空洞 失效
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