45 nm芯片铜互连结构低k介质层热应力分析

摘要：

采用铜互连工艺的先进芯片在封装过程中,铜互连结构中比较脆弱的低介电常数(k)介质层,容易因受到较高的热机械应力而发生失效破坏,出现芯片封装交互作用(CPI)影响问题.采用有限元子模型的方法,整体模型中引入等效层简化微小结构,对45 nm工艺芯片进行三维热应力分析.用该方法研究了芯片在倒装回流焊过程中,聚酰亚胺(PI)开口、铜柱直径、焊料高度和Ni层厚度对芯片Cu/低κ互连结构低κ介质层应力的影响.分析结果显示,互连结构中间层中低κ介质受到的应力较大,易出现失效,与报道的实验结果一致;上述四个因素对芯片低κ介质中应力影响程度的排序为:焊料高度＞PI开口＞铜柱直径＞Ni层厚度.

关键词：芯片封装交互作用(CPI)、有限元分析、低介电常数介质、子模型、热机械应力、45 nm芯片

所属期刊栏目：42

分类号：TN405.97(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家科技重大专项2014ZX02501

在线出版日期：2017-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：55-60