電子パッケージ薄膜配線のヒロック形成予測と短絡故障強度評価法への展開

电子封装薄膜布线中小丘形成的预测及短路失效强度评估方法的开发

基本信息

批准号：
12750063
负责人：
笹川和彦
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は以下の研究を実施し,本研究の目的を達成した。1.短絡故障過程の数値シミュレーション手法の開発短絡故障は,配線-配線間絶縁物の界面はく離,それに続く絶縁物の破壊を伴ったヒロックの成長,結合により生じる。本シミュレーション手法の開発にあたっては,故障過程の第1段階である配線-絶縁物間の界面はく離の時点を短絡故障と定義した。絶縁膜で被覆された多結晶配線における配線-絶縁物間の界面はく離の数値シミュレーション手法を,エレクトロマイグレーション損傷の支配パラメータを用いて開発した。この手法は,配線内部応力分布の経時変化をシミュレートすると共に応力と配線-絶縁物間の界面強度との対応を考慮して,ヒロック形成による絶縁物のはく離に至るまでの時間およびはく離箇所を予測することにより,短絡故障強度の評価を行うものである。また,このシミュレーションを加速通電試験に適用することにより,配線-絶縁物間の界面強度を反映した物性値を導出する方法についても開発した。さらに以上の研究の成功を踏まえ,配線-絶縁物間の界面はく離までのシミュレーション手法をその後に起こるボイドの形成・成長による断線過程のシミュレーションにまで拡張し,絶縁膜で被覆された多結晶配線の断線故障に対する強度評価法についても開発を行った。2.本評価法の実験検証厚さの異なる絶縁膜を表面に有するアルミ多結晶配線を対象として,配線が断線に至るまで通電実験を行った。絶縁物のはく離に達するまでの時間(潜伏期間)と断線時間および断線箇所に関する実験結果を本法に基づいた評価結果と比較したところ,潜伏期間および配線寿命さらに断線箇所のいずれにおいても良好な一致を示し,本強度評価法の有効性を検証した。

今年，进行了以下研究以实现这项研究的目标。 1。用于短路故障过程的数值模拟方法短路故障发生，这是由于丘陵的生长和耦合以及接线隔离绝缘体的界面，随后是绝缘体的分解。在开发此模拟方法时，故障过程中的第一阶段，将接线和绝缘体之间的接口之间的界面分离的时间定义为短路故障。使用电迁移损坏的主要参数开发了一种用绝缘膜的多晶接线接线和绝缘体之间的界面分离的数值模拟方法。该方法模拟了内部接线应力分布随时间的变化，并通过预测由于丘陵形成而剥离绝缘的时间以及将其剥离的位置剥离，从而评估了短路故障强度，并考虑了应力与接线和绝缘子之间的界面强度之间的对应关系。此外，通过将此模拟应用于加速电流传导测试，我们还开发了一种方法来得出反映接线和绝缘体之间界面强度的物理特性。此外，鉴于上述研究的成功，通过空隙和生长的形成和生长，接线和绝缘体之间界面分离的模拟方法已扩展到了随后的破裂过程的模拟，以及一种评估与绝缘膜的多晶粘贴仪的强度。 2。对这种评估方法的实验验证，我们在多晶铝线上进行了电流供电的实验，并在表面上具有不同厚度的绝缘膜，直到断线破裂。有关时间（潜伏期）的实验结果，直到绝缘体剥离，中断时间和断裂点与基于这种方法的评估结果进行了比较，并且发现了潜伏期，接线寿命和断裂点均符合良好的一致性，并验证了该强度评估方法的有效性。