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電子構裝中電遷移對界面反應及擴散影響之模擬
Thesis

電子構裝中電遷移對界面反應及擴散影響之模擬

許維謙
Masters, 國立清華大學, 化學工程學系
2003

Abstract

電遷移 擴散 界面反應 模擬
電遷移現象是目前半導體產業所關注的焦點,因其關係到所有元件的可靠度。陳志銘[2002]以現今較常用的金屬來做電遷移效應的相關實驗,發現到在不同的合金中,可區分出在通電後有三種不同的介金屬相厚度變化情形:(1)反應偶兩側之厚度一邊變厚一邊變薄,(2)反應偶兩側之厚度無明顯的變化,(3)反應偶兩側之厚度明顯變厚。本研究將試圖以模擬之方法解釋各種情形發生的原因。 本研究所採用的模擬方法是利用Femlab軟體,求解在一維系統之Nernst-Planck方程式。目前所得到的結論是:(1)在無界面反應或是界面反應速率很慢時,倘若電遷移效應相同,則界面層之厚度會與未通電時界面層的厚度相同。(2)在無界面反應或是界面反應速率很慢時,倘若電遷移效應不同,受電遷移效應大者之擴散方向與電流方向相同時,其界面層厚度會比未通電時之界面層厚度厚;反之,受電遷移效應大者之擴散方向與電流方向相反時,其界面層厚度會比未通電時之界面層厚度薄。(3)在界面反應極為快速時,祇要電遷移效應不同,則不管電流的方向界面層厚度均會增加。 另外我們發現在特定的條件下電流會導致相剝離的情況;我們也模擬出各種情况下Matano 界面移動的趨勢。

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