相关实验视频
Updated: Jul 15, 2025

Determining the Mechanical Strength of Ultra-Fine-Grained Metals
Published on: November 22, 2021
在微电子设备的金属导电层中确定应力,使用高分辨率电子反射散射衍射和有限元分析
Timothy Ruggles1, Scott Grutzik1, Kelly Stephens1
1Sandia National Laboratories, 1515 Eubank SE, Albuquerque, NM 87123, USA.
可以预测微电子器件因应力空化而延迟故障. 一种新方法使用高分辨率电子反射散射 (HREBSD) 测量的基板扭曲来确定金属层的内部应力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 微电子 可靠性 微电子 可靠性
- 固体力学 固体力学是什么
背景情况:
- 陈旧的微电子设备由于应力空洞而面临延迟故障,空洞可以导致开放电路.
- 在金属层中精确测量应力对于预测这种故障模式至关重要.
- 直接测量压力具有挑战性,因为暴露导电线可以减轻压力.
研究的目的:
- 开发和验证一种用于测量微电子金属层内部应力的新技术.
- 调查遗留微电子元件中的应力分布,有或没有可见空隙.
- 为比较实验压力数据与理论压力空化模型提供一种方法.
主要方法:
- 设备基板的机械稀释以访问内部层.
- 高分辨率电子反射散射衍射 (HREBSD) 用于测量在稀释基板上的表面扭曲.
- 有限元素分析 (FEA) 用于将基板扭曲与金属层的地下应力相关联.
主要成果:
- 发现没有明显空隙的遗留部件的应力约为300MPa,与理论制造应力相匹配.
- 已知空隙周围的扭曲场被成功地映射出来,提供了与应力空隙模型直接比较的数据.
- HREBSD技术与FEA相结合,可以有效地推断层次微电子设备中的地下应力.
结论:
- 本次提出的HREBSD与FEA相结合,是一种有价值的非破坏性技术,用于评估压力和预测微电子中的故障.
- 该方法允许对老化组件的应激状态进行表征,这对于可靠性评估至关重要.
- 在空隙周围绘制扭曲场的能力为验证和完善应力空隙故障模型提供了新的途径.
更多相关视频
11:14Comprehensive Characterization of Extended Defects in Semiconductor Materials by a Scanning Electron Microscope
Published on: May 28, 2016
09:26In Situ Time-dependent Dielectric Breakdown in the Transmission Electron Microscope: A Possibility to Understand the Failure Mechanism in Microelectronic Devices
Published on: June 26, 2015
相关概念视频
Stress Concentrations
Yield Criteria for Ductile Materials under Plane Stress
The Maximum Shearing Stress Criterion, also known as...
Stress-Strain Diagram - Ductile Materials