40 nm工艺芯片中低k介质剪切失效分析

摘要

90 nm节点及以下的芯片在回流组装中,材料热失配引起的凸点剪切易导致低介电常数（k）布线介质层中发生断裂失效,即芯片封装交互影响问题。通过单个凸点的剪切试验,结合凸点下方的布线层失效分析,评估芯片布线层可靠性;并采用有限元分析方法对一款40 nm节点芯片的凸点进行剪切模拟,用子模型分析了凸点受剪切时,布线层中微裂纹的裂尖能量释放率（ERR）随剪切高度、剪切力和微裂纹长度的变化。研究结果表明：模拟与试验结果相符,裂尖ERR随剪切高度、剪切力、微裂纹长度的增加而升高,降低凸点剪切高度有利于减小低k材料断裂的可能性。