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铜互连电迁移可靠性的研究进展 被引量:7
1
作者 刘静 吴振宇 +1 位作者 汪家友 杨银堂 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期364-368,373,共6页
综述了近年来铜互连电迁移可靠性的研究进展;讨论了电迁移的基本原理、常用研究方法及主要失效机制;探讨了改善铜互连电迁移性能的各种方法,如铜合金、增加金属覆盖层及等离子体表面处理。最后,指出了铜互连可靠性研究中存在的问题。
关键词 铜互连 电迁移 扩散路径 铜/介质覆盖层界面
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超大规模集成电路的一些材料物理问题(I)——Cu互连和金属化 被引量:6
2
作者 刘洪图 吴自勤 《物理》 CAS 北大核心 2001年第12期757-761,共5页
21世纪初 ,超大规模集成电路 (ULSI)的特征尺寸将由 15 0nm逐代缩至 5 0nm .文章以 10 0nmULSI器件为主 ,简要介绍与互连相关的一些材料物理问题 ,其中包括Cu互连。
关键词 超大规模集成电路 cu 互连 金属化 特征尺寸 材料物理 低介电常数介质
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CMP设备市场及技术现状 被引量:6
3
作者 童志义 《电子工业专用设备》 2000年第4期11-18,共8页
综述了全球CMP设备市场概况及适应 0 1 8μm工艺平坦化要求的CMP技术现状 ,给出了向30 0mm圆片转移过程中CMP技术占用成本及CMP设备性能指标。
关键词 CMP设备 半导体 微电子 平面化技术
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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
4
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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InGaZnO薄膜晶体管背板的栅极驱动电路静电释放失效研究 被引量:5
5
作者 马群刚 周刘飞 +2 位作者 喻玥 马国永 张盛东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期290-296,共7页
本文通过解析阵列基板栅极驱动(gate driver on array, GOA)电路中发生静电释放(electro-static discharge,ESD)的InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin-film transistor, IGZO TFT)器件发现:栅极Cu金属扩散进入了SiN_x/SiO_2栅极绝缘层;源... 本文通过解析阵列基板栅极驱动(gate driver on array, GOA)电路中发生静电释放(electro-static discharge,ESD)的InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO thin-film transistor, IGZO TFT)器件发现:栅极Cu金属扩散进入了SiN_x/SiO_2栅极绝缘层;源漏极金属层成膜前就发生了ESD破坏;距离ESD破坏区域越近的IGZO TFT,电流开关比越小,直到源漏极与栅极完全短路.本文综合IGZO TFT器件工艺、GOA区与显示区金属密度比、栅极金属层与绝缘层厚度非均匀性分布等因素,采用ESD器件级分析与系统级分析相结合的方法,提出栅极Cu:SiN_x/SiO_2界面缺陷以及这三层薄膜的厚度非均匀分布是导致GOA电路中沟道宽长比大的IGZO TFT发生ESD失效的关键因素,并针对性地提出了改善方案. 展开更多
关键词 cu互连 InGaZnO薄膜晶体管 阵列基板栅极驱动 静电释放
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有机添加剂对铜互连线脉冲电镀的影响 被引量:4
6
作者 陈敏娜 曾磊 +3 位作者 汪礼康 张卫 徐赛生 张立锋 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期387-390,共4页
针对集成电路电镀铜技术,研究了三种有机添加剂(加速剂、抑制剂和平整剂)对铜互连线脉冲电镀的影响及其机制。采用电化学方法LCV(线性循环伏安法)和CP(计时电势法),分析了不同添加剂浓度下电镀过程的极化情况;用SEM表征了三种添加剂对... 针对集成电路电镀铜技术,研究了三种有机添加剂(加速剂、抑制剂和平整剂)对铜互连线脉冲电镀的影响及其机制。采用电化学方法LCV(线性循环伏安法)和CP(计时电势法),分析了不同添加剂浓度下电镀过程的极化情况;用SEM表征了三种添加剂对脉冲电镀铜的镀层结构形貌的影响。研究发现,适当浓度的添加剂组成能显著改善镀层的覆盖度、紧致均匀性和平整性。 展开更多
关键词 铜互连 添加剂 脉冲电镀 粗糙度 极化
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通孔尺寸对铜互连应力迁移失效的影响 被引量:3
7
作者 吴振宇 杨银堂 +3 位作者 柴常春 李跃进 汪家友 刘彬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期3730-3734,共5页
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,探讨了应力诱生空洞的形成机理,并分析了... 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,探讨了应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CuM1/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. 展开更多
关键词 铜互连 应力迁移 应力诱生空洞 失效
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铜互连电迁移失效的研究与进展 被引量:4
8
作者 刘彬 刘静 +2 位作者 吴振宇 汪家友 杨银堂 《微纳电子技术》 CAS 2007年第4期211-216,共6页
Cu/低k互连的电迁移失效与互连材料、工艺、结构和测试条件都有着密切的联系。论述了近年来铜互连电迁移可靠性的研究进展,讨论了电迁移的基本原理、失效现象及其相关机制和微效应以及主导失效的机制——界面扩散等,同时探讨了改善铜互... Cu/低k互连的电迁移失效与互连材料、工艺、结构和测试条件都有着密切的联系。论述了近年来铜互连电迁移可靠性的研究进展,讨论了电迁移的基本原理、失效现象及其相关机制和微效应以及主导失效的机制——界面扩散等,同时探讨了改善铜互连电迁移性能的各种方法,主要有铜合金、增加金属覆盖层及等离子体表面处理等方法,并指出了Cu互连电迁移可靠性研究有待解决的问题。 展开更多
关键词 铜互连 电迁移 界面扩散 失效
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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
9
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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化学机械抛光对铜互连器件的影响及失效分析 被引量:2
10
作者 林晓玲 刘建 +2 位作者 章晓文 侯通贤 姚若河 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期143-145,149,共4页
探讨了Cu化学机械抛光(CMP)工艺引起Cu互连器件失效的原因以及对可靠性的影响,对Cu CMP工艺缺陷导致器件失效的案例进行分析。由于CMP的技术特点,不可避免地会产生一些工艺缺陷和工艺误差,从而引起器件失效。必须根据标准要求,出厂或封... 探讨了Cu化学机械抛光(CMP)工艺引起Cu互连器件失效的原因以及对可靠性的影响,对Cu CMP工艺缺陷导致器件失效的案例进行分析。由于CMP的技术特点,不可避免地会产生一些工艺缺陷和工艺误差,从而引起器件失效。必须根据标准要求,出厂或封装前对圆片进行芯片功能参数测试和严格的镜检,以便在封装前剔除存在潜在工艺缺陷的芯片,达到既定可靠性要求。 展开更多
关键词 化学机械抛光 cu互连 工艺缺陷 金属残留
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VLSI芯片制备中的多层互连新技术 被引量:1
11
作者 成立 李加元 +2 位作者 李华乐 李岚 王振宇 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期839-842,共4页
在简要介绍多层互连材料的基础上,论述了若干种IC芯片制备中的多层互连技术,包括“Cu线+低k双大马士革”多层互连结构、平坦化技术、CMP工艺、“Cu+双大马士革+低k”技术、插塞和金属通孔填充工艺等,并提出了一些多层互连工艺中的关键... 在简要介绍多层互连材料的基础上,论述了若干种IC芯片制备中的多层互连技术,包括“Cu线+低k双大马士革”多层互连结构、平坦化技术、CMP工艺、“Cu+双大马士革+低k”技术、插塞和金属通孔填充工艺等,并提出了一些多层互连工艺中的关键技术措施。 展开更多
关键词 集成电路 铜互连 低K介质 双嵌入(双大马士革)工艺 淀积 化学机械抛光
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28nm集成电路铜互连弱碱性阻挡层抛光液性能 被引量:3
12
作者 李彦磊 刘玉岭 +2 位作者 王辰伟 李祥州 岳昕 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第7期478-482,共5页
报道了一种用于技术节点为28 nm的集成电路多层铜互连阻挡层化学机械平坦化(CMP)的弱碱性抛光液(pH值为8.5),仅由平均粒径为20 nm的硅溶胶、FA/O多羟多胺螯合剂及非离子表面活性剂组成。实验结果表明,研发的弱碱性阻挡层抛光液对牺牲层S... 报道了一种用于技术节点为28 nm的集成电路多层铜互连阻挡层化学机械平坦化(CMP)的弱碱性抛光液(pH值为8.5),仅由平均粒径为20 nm的硅溶胶、FA/O多羟多胺螯合剂及非离子表面活性剂组成。实验结果表明,研发的弱碱性阻挡层抛光液对牺牲层SiO2、阻挡层Ta及金属互连线Cu等多种材料具有优异的速率选择性,去除速率一致性大于95%,并在28 nm多层铜布线片阻挡层CMP后具有较高的平坦化性能,分别获得了20 nm以下深度的碟形坑和蚀坑。通过电化学极化曲线测试表明,此弱碱性阻挡层抛光液能有效减少Cu和Ta之间的腐蚀电位差,并避免了铜互连结构Cu和Ta界面处电偶腐蚀的产生,这对提高集成电路芯片可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 集成电路(IC) 阻挡层 化学机械平坦化(CMP) 弱碱性抛光液 铜互连
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ULSI中铜互连线通孔电热性能的数值模拟 被引量:2
13
作者 李志国 卢振钧 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1104-1106,共3页
利用三维有限元模型对Cu互连线通孔进行了电流密度、温度和温度梯度的分布进行了模拟 ,比较了具有不同阻挡层材料的通孔内的电流密度、温度和温度梯度的分布 .对于同一阻挡层材料 ,进行了不同通孔倾斜角的模拟 .模拟结果指出 ,通过优化... 利用三维有限元模型对Cu互连线通孔进行了电流密度、温度和温度梯度的分布进行了模拟 ,比较了具有不同阻挡层材料的通孔内的电流密度、温度和温度梯度的分布 .对于同一阻挡层材料 ,进行了不同通孔倾斜角的模拟 .模拟结果指出 ,通过优化通孔倾斜角和优选阻挡层材料可有效地改善通孔内的电流密度和温度的分布 ,提高ULSI通孔互连的可靠性 。 展开更多
关键词 铜互连线 通孔 有限元 阻挡层材料
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基于微观结构的Cu互连电迁移失效研究 被引量:2
14
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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InGaZnO薄膜晶体管背板的层间Cu互连静电保护研究 被引量:2
15
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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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
16
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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空气隙Cu互连结构热应力史研究 被引量:2
17
作者 尹匀丰 汪辉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期352-356,377,共6页
将空气引入Cu导线间形成空气隙,可有效降低等效介电常数K_(eff),但同时也使互连结构的机械稳定性面临着挑战。利用ANSYS进行了有限元热分析,研究了制备空气隙Cu互连结构的两种主流工艺过程,即CVD沉积法和热分解牺牲层法,模拟了Cu导线上... 将空气引入Cu导线间形成空气隙,可有效降低等效介电常数K_(eff),但同时也使互连结构的机械稳定性面临着挑战。利用ANSYS进行了有限元热分析,研究了制备空气隙Cu互连结构的两种主流工艺过程,即CVD沉积法和热分解牺牲层法,模拟了Cu导线上的热应力变化趋势,并比较了两者的优劣,最终发现互连结构经过一系列热应力的循环作用后,各种材料在不同程度上都有较大的形变,这将影响结构的机械稳定性,甚至引起破坏。所以,需要进一步改善结构设计和使用理想电介质。 展开更多
关键词 铜互连 空气隙 热应力史 低κ介质 机械稳定性
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Cu互连应力迁移温度特性研究
18
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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Cu互连线显微结构和应力的AFM及SNAM分析(英文) 被引量:1
19
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 铜互连线 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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Mass transport phenomena in copper nanowires at high current density
20
作者 Yu-Ting Huang Chun-Wei Huang +4 位作者 Jui-Yuan Chen Yi-Hsin Ting Shao-Liang Cheng Chien-Neng Liao Wen-Wei Wu 《Nano Research》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第4期1071-1078,共8页
Electromigration in Cu has been extensively investigated as the root cause of typical breakdown failure in Cu interconnects. In this study Cu nanowires connected to Au electrodes are fabricated and observed using in s... Electromigration in Cu has been extensively investigated as the root cause of typical breakdown failure in Cu interconnects. In this study Cu nanowires connected to Au electrodes are fabricated and observed using in situ transmission electron microscopy to investigate the electro- and thermo-migration processes that are induced by direct current sweeps. We observe the dynamic evolution of different mass transport mechanisms. A current density on the order of 106 A/cm^2 and a temperature of approximately 400 ℃ are sufficient to induce electro- and thermo-migration, respectively. Observations of the migration processes activated by increasing temperatures indicate that the migration direction of Cu atoms is dependent on the net force from the electric field and electron wind. This work is expected to support future design efforts to improve the robustness of Cu interconnects. 展开更多
关键词 cu interconnect NANOWIRES ELECTROMIGRATION thermomigration mass transport high current density
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