45nm工艺及材料的最新动态

介绍了45nm芯片、工艺和设备的最新动态。英特尔、TI、IBM、特许、英飞凌和三星都推出了45nm功能芯片。45nm主要工艺包括光刻、应变硅、低k电介质、Cu互连、高k电介质和离子注入等。光刻工艺采用193nmArF/浸没式光刻机。45nm工艺中应变硅技术已步入第三代,它综合采用双应力衬垫、应力记忆和嵌入SiGe层。

45nm芯片铜互连结构低k介质层热应力分析

采用铜互连工艺的先进芯片在封装过程中,铜互连结构中比较脆弱的低介电常数(k)介质层,容易因受到较高的热机械应力而发生失效破坏,出现芯片封装交互作用(CPI)影响问题。采用有限元子模型的方法,整体模型中引入等效层简化微小结构,对45 nm工艺芯片进行三维热应力分析。用该方法研究了芯片在倒装回流焊过程中,聚酰亚胺(PI)开口、铜柱直径、焊料高度和Ni层厚度对芯片Cu/低k互连结构低k介质层应力的影响。分析结果显示,互连结构中间层中低k介质受到的应力较大,易出现失效,与报道的实验结果一致;上述四个因素对芯片低k介质中应力影响程度的排序为:焊料高度>PI开口>铜柱直径>Ni层厚度。