Теория стабильности интерфейсов в проблемах надежности и долговечности ИС

Авторы: Т.М. Махвиладзе, М.Е. Сарычев

Раздел фундаментальных и поисковых научных исследований: 1.3.2.10. Физическое материаловедение и физика дефектов.

Долговечность современных ИС в значительной степени определяется надежностью интерфейсов. В рамках общей теории нестабильных интерфейсов получены решения уравнений, описывающих процессы влияния электрического поля и различных механических напряжений на устойчивость интерфейсов соединенных материалов под совместным действием электрического тока и различных механических напряжений, вызванных процессами электромиграции, влиянием структурных, материальных и геометрических характеристик материалов, наличием примесей, остаточных напряжений, а также эксплуатационными параметрами и другими причинами, влияющими на работоспособность и время до отказа планарных и объёмных ИС. Выявлены зоны неустойчивости интерфейсов разной степени сложности в зависимости от внешних условий (температуры, плотности тока и остаточных механических напряжений, генерируемых подложкой). Получены опытные подтверждения критериев устойчивости и параметров, определяющих зоны стабильности, для широко применяемых интерфейсных структур, исследованы соответствующие времена до отказа. Развитая теория позволит при создании новых перспективных структур заранее предсказывать и обосновывать их надежность и время до отказа.

Теория стабильности интерфейсов в проблемах надежности и долговечности ИС
Схематическая иллюстрация синусоидального возмущения (волнового числа k) на изначально плоской границе раздела фаз α и β. Амплитуда профиля поверхности h(x,t) развивается под действием потока атомов A и B, JA и JB , соответственно, которые движутся под действием потока электрического тока
Теория стабильности интерфейсов в проблемах надежности и долговечности ИС
Реальные изображения различных дефектов, возникающих при деградации интерфейсов, попадающих в зону неустойчивости 1. Russian Microelectronics – 2021 – V.50(5) – p. 339–346. 2. Phys. Mesomechanics – 2021 – V.24 (in press).

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.