薄膜導線中損傷缺陷的形貌演化及愈合機理的相場法研究.pdf

1、集成電路中互連導線存在一種典型的失效模式：即初始損傷缺陷(顯微孔洞)萌生、擴張、失穩(wěn)形成狹長裂紋，從而切斷導線使其發(fā)生開路失效。本文首先基于相場法應用于損傷缺陷形貌演化的控制方程，采用FTCS(forward for time； center for space)差分格式求解控制方程，并使用窄帶界面法優(yōu)化計算方法。在算例計算中，數(shù)值模擬了初始損傷缺陷構型為圓形孔洞在電場作用下的形貌演化過程，將得到的孔洞漂移速度與現(xiàn)有文獻的理論解和尖銳界

2、面的解進行比較，得到較好的吻合，從而證明了本文所給出的相場模型數(shù)值求解方法的可靠性和正確性。另外，本文分別計算了初始構型為圓形孔洞在表面能、電場和各種應力載荷作用下的形貌演化過程，研究了各向異性擴散特征對構型形貌演化規(guī)律的影響，描述了初始構型為裂隙形狀在各種物理條件下的形貌演化過程和規(guī)律。最后，本文綜合各種不同的外場物理條件對孔洞形貌演化的影響規(guī)律，預測不同的孔洞構型形貌演化發(fā)展的趨勢，探討孔洞愈合機理的可行性。為集成電路中互連導線的可