一种微铜柱凸点互连电阻电迁移退化预测方法技术

本发明专利技术公开了一种微铜柱凸点互连电阻电迁移退化预测方法，包括：获取正向电流下与反向电流下Cu6Sn5层和Cu3Sn层中的Cu原子净通量以及Ni‑Cu‑Sn化合物层中的Ni原子净通量；建立Ni原子净通量与Ni‑Cu‑Sn化合物层厚度变化的关系以及Cu原子净通量与Cu6Sn5层和Cu3Sn层厚度变化的关系；建立Ni‑Cu‑Sn化合物、Cu6Sn5层和Cu3Sn层的厚度极性生长模型；建立Cu焊盘、Sn焊料、Ni层的厚度极性消耗模型；建立微铜柱凸点互连的电阻电迁移退化模型。本发明专利技术能够实现镀Ni层的铜柱凸点互连电阻的电迁移退化预测，极大地降低或避免大量的寿命和失效分析试验所产生的时间和经济成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路封装，具体涉及一种微铜柱凸点互连电阻电迁移退化预测方法。

技术介绍

1、微铜柱凸点制造工艺过程中，通常会在铜柱(cu pillar)和sn焊料(sn solder)之间电镀ni阻挡层，阻挡cu和sn焊料的直接接触，进而减缓cu-sn化合的过程。然而，ni层结构的引入使得互连中出现ni-cu-sn化合物层，互连结构和组成成分的差异改变了凸点互连中界面金属化合物层的生长规律。此外，随着电流应力的耦合加载，电流方向的差异会引起ni层、ni-cu-sn化合物层和cu-sn化合物层的极性生长，从而改变互连电阻的电迁移退化情况。

2、现有技术基于单金属原子(cu原子或者sn原子)迁移通量的数值分析，通过获取cu6sn5层和cu3sn层中的cu原子净通量，进而转化建立cu6sn5和cu3sn层随电迁移应力时间的生长模型，但无法用于评估凸点互连中引入ni层结构对界面金属化合物生长的影响和分析ni-cu-sn化合物层的生长情况，也无法用于凸点互连电阻的电迁移退化预测。

技术实现思路p>

1、本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微铜柱凸点互连电阻电迁移退化预测方法，所述微铜柱凸点互连从上至下依次包括铜柱、Ni层、Ni-Cu-Sn化合物层、Sn焊料、Cu6Sn5层、Cu3Sn层和Cu焊盘，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，正向电流下与反向电流下微铜柱凸点互连的电阻电迁移退化模型为：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，正向电流下和反向电流下Ni层、Sn焊料、Cu焊盘的厚度极性消耗模型为：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，正向电流下与反向电流下Ni-Cu-Sn化合物层、Cu6Sns层和Cu3Sn层的厚度极性生长模型为：

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【技术特征摘要】

1.一种微铜柱凸点互连电阻电迁移退化预测方法，所述微铜柱凸点互连从上至下依次包括铜柱、ni层、ni-cu-sn化合物层、sn焊料、cu6sn5层、cu3sn层和cu焊盘，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，正向电流下与反向电流下微铜柱凸点互连的电阻电迁移退化模型为：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，正向电流下和反向电流下ni层、sn焊料、cu焊盘的厚度极性消耗模型为：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，正向电流下与反向电流下ni-cu-sn化合物层、cu6sns层和cu3sn层的厚度极性生长模型为：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，正向电流下与反向电流下ni和cu原子净通量与界面金属化合物的生长关系为：

6.如权利要求4或5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：付志伟，郭小童，徐海，于浩，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：