计算物理

作者：马文婧, 王进, 郭慧, 吕美妮, 张宏泽, 李冬德

关键词：Kirkendall空洞, 金属微互连, 抑制生长, 晶体相场法, 生长动力学, 形变

应用晶体相场方法模拟研究金属微互连结构形变过程对界面Kirkendall空洞生长的抑制作用。主要研究在金属微互连结构对称界面不同取向差的情况下, 双向恒定速率应变对Kirkendall空洞微观组织及生长动力学的影响。研究结果表明: 金属微互连结构界面在双向恒定速率应变作用下有非晶化趋势, 界面原子错配度和缺陷密度增大, 进而抑制Kirkendall空洞的生长; 双向恒定速率应变不改变Kirkendall空洞在对称界面取向差情况下的形核方式, Kirkendall空洞的形核方式为体系形核点饱和后的晶界形核; Kirkendall空洞在金属微互连结构小角度对称和大角度对称界面皆为均匀分布; 随着演化时间的延长Kirkendall空洞平均尺寸和面积均逐渐增大; 随着小角度对称界面取向差的增大Kirkendall空洞平均尺寸、面积和生长指数均逐渐降低; 随着大角度对称界面取向差的增加, Kirkendall空洞平均尺寸和面积逐渐减小, 而生长指数逐渐增大。双向恒定速率应变可有效减小Kirkendall空洞生长尺寸和面积, 抑制Kirkendall空洞的生长, 进而提升金属微互连结构的可靠性。

来源：2023年第4期

《计算物理》期刊编辑部

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