PA电子工业科技有限公司

随着芯片制程进入5纳米时代，铜互连线的电迁移可靠性成为制约芯片性能的关键因素。我们采用区域熔炼技术，通过20次以上提纯使铜材纯度达到99.9999%，关键杂质铁、硫含量分别控制在0.1ppm、0.05ppm以下。通过控制凝固速率（10-30μm/s）获得强烈的<111>织构，织构强度达18MRD。

在电迁移测试中（温度225℃、电流密度5MA/cm²），优化后的铜互连平均失效时间（MTTF）达到1200小时，是常规材料的5倍。通过透射电镜（TEM）观察发现，晶界处形成连续的TaN阻挡层，有效抑制了铜原子扩散。三维原子探针（3DAP）分析显示，晶界处杂质偏聚浓度低于0.01at%。

我们开发了多物理场耦合仿真模型，准确预测不同布线结构下的电流密度分布与温度场。在实际芯片验证中，采用超高纯铜的互连线在125℃工作温度下，10年失效率低于0.1%。通过噪声测试分析，信号完整性提升显著，串扰噪声降低25%。