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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 Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

笹川 和彦  弘前大学, 理工学部, 助教授 (50250676)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2000: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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 / 支配パラメータ / バンブー配線
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。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All Other

All Publications (13 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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Sasagawa: "Prediction of Electromigaration Failure in Passivated Polycrystalline Line"Journal of Applied Physics. (掲載予定). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [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)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Sasagawa(M.Hasegawa,M.Saka and H.Abe): "Electromigration Damage in Bamboo Line"Proc.of an Int.Conf.of Mechanics for Development of Science and Technology. Vol.II. 847-852 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 笹川和彦(長谷川昌孝,八木学,坂真澄,阿部博之): "表面に保護膜を有する多結晶配線におけるエレクトロマイグレーション損傷支配パラメータ"日本機械学会2000年度年次大会講演論文集(II). No.00-1. 25-26 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] K.Sasagawa (K.Naito,M.Hasegawa,M.Saka and H.Abe): "Prediction of Bamboo Line Failure by Using a Governing Parameter of Electromigration Damage"Proc.of Int.Workshop on Sensing and Evaluation of Materials System. 25-32 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 笹川和彦(坂真澄,阿部博之): "エレクトロマイグレーション損傷支配パラメータを用いたLSI配線の断線予測"第1回マイクロマテリアルシンポジウム講演論文集. 46-49 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 笹川和彦(長谷川昌孝,坂真澄,阿部博之): "エレクトロマイグレーション損傷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法"日本機械学会第13回計算力学講演会講演論文集. No.00-17. 679-680 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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