相场模拟形态比对电迁移诱发夹杂演化的影响

集成电路的金属互连导线不可避免地存在夹杂等微缺陷。在电迁移的驱动下，夹杂会经历一个复杂的形态演化过程，从而影响互连导线的使用寿命和各种性能。基于金属材料中微结构演化的基本理论，建立了电迁移诱发各向异性界面扩散下导电夹杂演化的相场模型，采用有限元进行数值模拟，详细探讨初始形态比对夹杂演化的影响。结果表明：导电夹杂在电迁移驱动各向异性界面扩散下会沿着电场方向发生迁移，存在失稳分裂与稳定迁移两种演化模式。当夹杂失稳分裂时，随着初始形态比的增大，夹杂分裂数目减少，分裂结束时间提前；当夹杂稳定迁移时，随着初始形态比的增大，稳态夹杂沿着电场方向的指状延伸越长，相应的迁移速度越小。