2001 Fiscal Year Annual Research Report

電子パッケージ薄膜配線のヒロック形成予測と短絡故障強度評価法への展開

Research Project

Project/Area Number	12750063
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	笹川和彦弘前大学, 理工学部, 助教授 (50250676)
Keywords	電子パッケージ / エレクトロマイグレーション / 短絡故障 / 断線故障 / 支配パレメータ / 数値シミュレーション / 絶縁膜 / 多結晶配線
Research Abstract	本年度は以下の研究を実施し,本研究の目的を達成した。 1.短絡故障過程の数値シミュレーション手法の開発短絡故障は,配線-配線間絶縁物の界面はく離,それに続く絶縁物の破壊を伴ったヒロックの成長,結合により生じる。本シミュレーション手法の開発にあたっては,故障過程の第1段階である配線-絶縁物間の界面はく離の時点を短絡故障と定義した。絶縁膜で被覆された多結晶配線における配線-絶縁物間の界面はく離の数値シミュレーション手法を,エレクトロマイグレーション損傷の支配パラメータを用いて開発した。この手法は,配線内部応力分布の経時変化をシミュレートすると共に応力と配線-絶縁物間の界面強度との対応を考慮して,ヒロック形成による絶縁物のはく離に至るまでの時間およびはく離箇所を予測することにより,短絡故障強度の評価を行うものである。また,このシミュレーションを加速通電試験に適用することにより,配線-絶縁物間の界面強度を反映した物性値を導出する方法についても開発した。さらに以上の研究の成功を踏まえ,配線-絶縁物間の界面はく離までのシミュレーション手法をその後に起こるボイドの形成・成長による断線過程のシミュレーションにまで拡張し,絶縁膜で被覆された多結晶配線の断線故障に対する強度評価法についても開発を行った。 2.本評価法の実験検証厚さの異なる絶縁膜を表面に有するアルミ多結晶配線を対象として,配線が断線に至るまで通電実験を行った。絶縁物のはく離に達するまでの時間(潜伏期間)と断線時間および断線箇所に関する実験結果を本法に基づいた評価結果と比較したところ,潜伏期間および配線寿命さらに断線箇所のいずれにおいても良好な一致を示し,本強度評価法の有効性を検証した。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] K.Sasagawa: "Governing Parameter for Electromigration Damage in the Polycrystaline Line Covered with Passivation Layer"Journal of Applied Physics. 91・4. 1882-1890 (2002)
[Publications] K.Sasagawa: "Prediction of Electromigaration Failure in Passivated Polycrystalline Line"Journal of Applied Physics. (掲載予定). (2002)
[Publications] K.Sasagawa: "A Governing Parameter for Electromigration Damage and Prediction of Failure in A1 Lines"Proc. of Int. Symposia on Material Science for the 21st Century. 245-248 (2001)
[Publications] K.Sasagawa: "Verification of the Governing Parameter for Electromigration Damage in Passivated Polycrystalline Line"Proc. of InterPACK '01, The Pacific Rim/International, Intersociety, Electronic Packaging Technical/Business Conference & Exhibition. IPACK2001-15644. 1-9 (2001)
[Publications] 笹川和彦: "表面に保護膜を有する多結晶配線のエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータとその実験的検証"応用物理学会LS1配線における原子輸送・応用問題第7回研究会予稿集. 17-18 (2001)
[Publications] 笹川和彦: "表面に保護膜を有する多結晶配線のエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータとその実験的検証"日本機械学会平成13年度材料力学部門講演会講演論文集. No.01-16. 537-538 (2001)
[Publications] K.Sasagawa: "Effects of Corner Position and Operating Condition on Electromigration Failure in Angled Bamboo Lines without Passivation Layer"Thin Solid Films. 401・1-2. 255-266 (2001)
[Publications] 笹川和彦: "エレクトロマイグレーション損傷の支配パラメータを用いた表面に保護膜を有する多結晶配線の断線予測とその検証"日本機械学会14回計算力学講演会講演論文集. No.01-10. 483-484 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

電子パッケージ薄膜配線のヒロック形成予測と短絡故障強度評価法への展開

Principal Investigator

笹川 和彦 弘前大学, 理工学部, 助教授 (50250676)

Research Products

[Publications] K.Sasagawa: "Governing Parameter for Electromigration Damage in the Polycrystaline Line Covered with Passivation Layer"Journal of Applied Physics. 91・4. 1882-1890 (2002)

[Publications] K.Sasagawa: "Prediction of Electromigaration Failure in Passivated Polycrystalline Line"Journal of Applied Physics. (掲載予定). (2002)

[Publications] K.Sasagawa: "A Governing Parameter for Electromigration Damage and Prediction of Failure in A1 Lines"Proc. of Int. Symposia on Material Science for the 21st Century. 245-248 (2001)

[Publications] K.Sasagawa: "Verification of the Governing Parameter for Electromigration Damage in Passivated Polycrystalline Line"Proc. of InterPACK '01, The Pacific Rim/International, Intersociety, Electronic Packaging Technical/Business Conference & Exhibition. IPACK2001-15644. 1-9 (2001)

[Publications] 笹川 和彦: "表面に保護膜を有する多結晶配線のエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータとその実験的検証"応用物理学会LS1配線における原子輸送・応用問題第7回研究会予稿集. 17-18 (2001)

[Publications] 笹川 和彦: "表面に保護膜を有する多結晶配線のエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータとその実験的検証"日本機械学会平成13年度材料力学部門講演会講演論文集. No.01-16. 537-538 (2001)

[Publications] K.Sasagawa: "Effects of Corner Position and Operating Condition on Electromigration Failure in Angled Bamboo Lines without Passivation Layer"Thin Solid Films. 401・1-2. 255-266 (2001)

[Publications] 笹川 和彦: "エレクトロマイグレーション損傷の支配パラメータを用いた表面に保護膜を有する多結晶配線の断線予測とその検証"日本機械学会14回計算力学講演会講演論文集. No.01-10. 483-484 (2001)

笹川和彦弘前大学, 理工学部, 助教授 (50250676)

[Publications] 笹川和彦: "表面に保護膜を有する多結晶配線のエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータとその実験的検証"応用物理学会LS1配線における原子輸送・応用問題第7回研究会予稿集. 17-18 (2001)

[Publications] 笹川和彦: "表面に保護膜を有する多結晶配線のエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータとその実験的検証"日本機械学会平成13年度材料力学部門講演会講演論文集. No.01-16. 537-538 (2001)

[Publications] 笹川和彦: "エレクトロマイグレーション損傷の支配パラメータを用いた表面に保護膜を有する多結晶配線の断線予測とその検証"日本機械学会14回計算力学講演会講演論文集. No.01-10. 483-484 (2001)