| 研究課題/領域番号 |
06452221
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
新宮原 正三 (新官原 正三) 広島大学, 工学部, 助教授 (10231367)
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| 研究分担者 |
坂上 弘之 広島大学, 工学部, 助手 (50221263)
堀池 靖浩 東洋大学, 工学部, 教授 (20209274)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1995年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1994年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
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| キーワード | エレクトロマイブレーション / 抵抗振動 / ボイド / ヒロック / 非線型 / Al配線 / 転位 / SEM / エレクトロマイグレーション / アルミニウム配線 / ULSI / 信頼性 / 結晶粒界 / 振動 / 抵抗振動現象 / 局所性・非局所性評価 / ボイド生成消滅モデル |
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| 研究概要 |
直流電流下エレクトロマイグレーションに誘起された抵抗振動現象に関して、詳細に調べたところ、ランダムなものと準定周期的なもの、及び下向きスパイク振動と上向きスパイク振動との異なるタイプがあることが明らかとなった。さらに下向きスパイク振動は局所的であるが、上向きスパイク振動は非局所的であることが明らかとなった。
さらに電流密度依存性評価を電流密度1MA/cm^2から6MA/cmの範囲で温度摂氏150度から250度の範囲で行った。その結果下向きスパイク振動は低電流密度条件で配線寿命後半に高い確率で出現し、また数時間にわたって持続することがわかった。また、電流密度の増加により、下向きスパイク振動では非線形に振動数が増加し、一方、上向きスパイク振動では非線形に振幅が増加するという全く異なる挙動をしめすことが解った。走査電子顕微鏡その場観察において、ボイド移動・ヒロック形成と振幅の大きなスパイク振動とが強い相関をもっていることが解った。さらにボイド周辺の電流迂回効果と、それによるジュール発熱による温度分布の変動、また熱的応力変動をも考慮した物理モデルを非線形微分方程式として定式化を行い、非線形振動の発現と振動数の電流密度依存性の実験との定性的一致を得た。これより下向きスパイクはボイドの収縮・成長の振動現象を反映しているものと考えられる。
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