应力诱发界面迁移下晶内孔洞的演化

• 作者: 余文韬 黄佩珍
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 应力迁移 界面迁移 有限单元法 晶内孔洞演化 孔洞生长 收缩
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 固体力学
• 页码范围: 828-836
• 页数: 9页
• 分类号: O343.1
• 字数: 5295字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-18-015

摘要

随着微电子技术的迅猛发展,集成电路中内连导线的失效问题引起广泛关注.内连导线内部孔洞萌生、长大、漂移和失稳变形成狭长裂纹,从而导致电路的开路失效.这是内连导线失效的常见形式.而界面迁移是导致微结构形态演化的主要机制之一.本文基于界面迁移下微结构演化的经典理论和弱解描述,建立了应力诱发界面迁移下微结构演化的有限单元法,并验证了算法的可靠性.对铜内连导线中晶内孔洞的演化进行了数值模拟,详细分析了应力、线宽及形态比对晶内孔洞演化的影响.研究结果表明,椭圆形晶内孔洞存在生长和收缩两种演化分叉趋势.通过大量数值分析得到了晶内孔洞演化的临界应力 ?σc、临界线宽?hc和临界形态比βc.当 ?σ≥ ?σc,?h≤ ?hc或β≥βc时,晶内孔洞会沿长轴长大;反之,晶内孔洞会收缩甚至愈合.此外,应力 ?σ越大、线宽?h越小或形态比β越大,晶内孔洞越易发生长大,且孔洞面积增大速度越快;?σ越小、?h越大或β越小,晶内孔洞越易发生收缩,且孔洞面积减小速度越快.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄佩珍	南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室	23	94	4.0	9.0
2	余文韬	南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室	2	1	1.0	1.0