铜互连结构热应力分析及介电材料选择优化

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基于Ansys有限元软件,采用三级子模型技术对多层铜互连结构芯片进行了三维建模.研究了 10层铜互连结构总体互连线介电材料的弹性模量和热膨胀系数对铜互连结构热应力的影响,在此基础上对总体互连线介电材料的选择进行优化.结果表明,总体互连线介电材料的热膨胀系数对铜互连结构的热应力影响较小,而弹性模量对其影响较大;各层介电材料热应力与弹性模量成正比,SiN界面热应力与弹性模量成反比.最后,为了降低铜互连结构关键位置热应力,通过选用不同参数材料组合对总体互连线介电材料的选取进行优化,提高了铜互连结构可靠性.
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