超深亚微米铜/低k互连应力迁移失效行为分析与寿命模型

本项目首次提出基于扩散蠕变机制将应力演变和空洞动态生长加以有机结合，进而深入研究超深亚微米铜/低k互连应力诱生空洞形成和生长的微观机理，本项目突破了传统研究中将晶界和界面作为空位主导扩散路径的局限，深入探索超深亚微米铜/低k互连其它可能的空位扩散路径，为揭示超深亚微米铜/低k互连应力迁移规律奠定理论和实验基础。研究采用加速老化试验、有限元分析和统计失效分析方法，结合现代微观分析技术研究超深亚微米铜/低k互连应力迁移失效行为，分析获得应力迁移的失效模式、空位主导扩散路径、驱动力及其扩散机制。建立基于空位扩散、应力动态演变和应力释放－空洞生长能量转化机制等多因素耦合的应力迁移失效寿命模型，利用失效试验结果进行模型验证和优化。本项目研究将为45nm及以下技术节点铜/低k互连设计和工艺优化提供强有力的科学依据，为实际应用中超深亚微米铜/低k互连应力迁移失效预测提供关键技术支持。