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。本文基于材料微结构演化动力学的基本框架,建立了应力诱发下内连导线中晶内及沿晶微裂纹演化的有限单元法,进行了相应的有限元仿真。主要内容和结论如下:基于界面迁移和表面扩散的经典理论和弱解描述,建立了铜内连导线中二维晶内及沿晶微裂纹的演化模型,推导了应力诱发界面迁移机制下微结构演化的有限元控制方程,编制了相应的有限元程序,并验证了数值方法的稳定性和可靠性。数值模拟了双向等值拉应力下晶内及沿晶微裂纹在应力诱发界面迁移下的形貌演化过程,系统研究了微裂纹所受应力、线宽、初始形态比和化学势差对微裂纹演化分叉过程的影响。研究结果表明:晶内及沿晶微裂纹都存在裂腔扩展和收缩两种演化分叉趋势;且存在演化分叉的临界应力、临界线宽及临界形态比。应力越大,线宽越小,形态比越大,晶内及沿晶微裂纹越易发生扩展,且裂腔面积增大速度越快;反之,微裂纹越易发生收缩,且裂腔面积减小速度越快。此外,沿晶微裂纹更易沿晶界扩展,且当线宽、形态比、应力较大时,晶界的影响更显著。基于界面迁移和表面扩散的经典理论,建立有限单元法,对应力诱发两种机制共同作用下铜内连导线中沿晶微裂纹的演化进行数值模拟,得出如下结论:在两种机制共同作用下,沿晶微裂纹沿晶界扩展的同时会发生分节。两种机制比值显著影响沿晶微裂纹的分节形态演化过程。增大机制比值或形态比,将加速沿晶微裂纹分节。