めっき銅薄膜配線ストレスマイグレーション支配因子の解明(<特集>高密度実装を牽引する材料技術とヘテロインテグレーション論文)

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概要

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三次元実装構造の貫通配線にも使用されるめっき銅薄膜の電気・機械特性に及ぼす微細結晶組織の影響について実験的に検討し,めっき銅薄膜の結晶組織はめっき時のめっき条件やその後の熱履歴に依存して大きく変化し,機械的な特性や電気特性にも著しい変化が生じることを明らかにした.特に,めっき後の熱履歴に依存して薄膜配線内部には降伏応力を超える高い応力が残留し,室温でもストレスマイグレーションが発生した.このストレスマイグレーションにより配線内部にはボイドやヒロックが発生するとともに結晶品質が低下し,電気抵抗率も時間とともに単調に増加するとともに,通電試験環境において劣化した結晶粒界において局所ジュール発熱に起因した急速破断が発生した.また,このストレスマイグレーション現象はめっき時に薄膜中に取り込まれる硫黄により加速されている可能性も示された.
2012-11-01

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