アルミニウム配線中のボイドのエレクトロマイグレーション挙動の分子動力学シミュレーション
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概要
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アルミニウム配線中のボイドのエレクトロマイグレーション挙動を,経験的分子動力学法およびHuntingtonのバリステイックモデルを用いて3次元計算機シミュレーションにより解析した.まず電流ストレスなしで,一様な応力ひずみ場でのボイドの安定性を吟味し,引張りひずみ場ではボイドが安定であり,圧縮ひずみ場では不安定であることが示された.つぎに,単結晶中にボイドを初期配置し,高電流密度(1×10^<10>A/cm^2)を与えるとボイドは陰極側へと移動した.その活性化エネルギーは0.76eVであった.つぎに{111}双晶粒界を仮定し,電流が粒界に垂直な配置でのボイドの挙動を調べた.その結果,低電流密度ではボイドは結晶粒界に引き込まれて安定化するが,高電流密度下では引き込まれた後に更に粒界を横断して移動することを見いだした.またボイドが粒界に引き込まれる直前においては,ボイドが高濃度の原子空孔集団に分解されて高速拡散し,粒界に再形成した.更に電流ストレス停止後においても,ひずみ場を緩和する過程の結果として,ボイドの逆流が確認された.以上の結果は実験結果を定性的に再現し,また新たな解釈をも与えており,本方法の有効性が示された.
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 1995-05-25
著者
-
新宮原 正三
Hiroshima University Graduate School Of Adsm
-
新宮原 正三
広島大学工学部
-
宇都宮 勇夫
広島大学工学部二類
-
藤井 泰三
松下電器産業(株)超LSI技術研究所
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