通孔尺寸对铜互连应力迁移失效的影响

摘要：

在200℃温度下进行了700h双层铜互连(M1/M2的应力迁移加速老化试验,结合有限元分析和聚焦离子束(focused-ion-beam,简称FIB)技术研究了通孔直径分别为500和350nm的铜互连应力诱生空洞失效现象,探讨了力诱生空洞的形成机理,并分析了通孔尺寸对铜互连应力迁移的影响.结果表明,M1互连应力和应力梯度在通孔底部边缘处达到极大值.应力梯度在应力诱生空洞成核过程中起主导作用,由张应力产生的过剩空位在应力梯度作用下沿Cu M1/SiN界面作扩散运动并在应力梯度极大值处成核生长成空洞.由于M1互连应力沿横向方向变化较快,因此应力诱生空洞的横向生长速率较大.当通孔直径增大时,互连应力和应力梯度值增大,并导致应力诱生空洞的生长速率上升.

关键词：铜互连、应力迁移、应力诱生空洞、失效

所属期刊栏目：57

分类号：T-6;G

资助基金：西安应用材料创新基金XA-AM-200501资助的课题

在线出版日期：2008-07-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3730-3734