| 中文摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| §1.1 先进铜互连系统结构与工艺 | 第10-11页 |
| §1.2 铜互连系统纳米尺度下的模拟与表征 | 第11-15页 |
| §1.3 论文框架与主要研究成果 | 第15-18页 |
| 第二章 互连线纳米尺度电学输运模拟 | 第18-34页 |
| §2.1 基于第一性原理计算的铜表面点阵动力学研究 | 第18-22页 |
| §2.1.1 第一性原理计算介绍 | 第18页 |
| §2.1.2 Kohn-Sham方程 | 第18-19页 |
| §2.1.3 密度泛函微扰理论 | 第19-20页 |
| §2.1.4 表面声子谱计算 | 第20-22页 |
| §2.2 基于蒙特卡罗方法的BOLTZMANN电学输运模拟 | 第22-25页 |
| §2.2.1 自由飞行 | 第23-24页 |
| §2.2.2 散射事件模拟 | 第24页 |
| §2.2.3 末态选择 | 第24-25页 |
| §2.3 纳米铜互连线内主要散射机制 | 第25-30页 |
| §2.3.1 电子-体声子非弹性散射(Inelastic acoustic scattering) | 第27-28页 |
| §2.3.2 晶界散射(grain boundary scattering) | 第28-29页 |
| §2.3.3 表面粗糙弹性反射(surface roughness elastic scattering) | 第29页 |
| §2.3.4 电子-表面声子非弹性散射(inelastic surface phonon scattering) | 第29-30页 |
| §2.4 纳米铜互连BOLTZMANN电学输运模拟 | 第30-31页 |
| §2.5 基于表面非弹性散射的电-热耦合模型 | 第31-34页 |
| §2.5.1 从声子能量密度到温度:德拜模型 | 第31-33页 |
| §2.5.2 表面非弹性散射的电-热耦合模型 | 第33-34页 |
| 第三章 基于LBM的微观尺度热学模拟 | 第34-54页 |
| §3.1 微观尺度热学输运研究概述 | 第35-39页 |
| §3.1.1 分子动力学方法 | 第35-36页 |
| §3.1.2 Boltzmann输运方程 | 第36-37页 |
| §3.1.3 格点Boltzmann方法 | 第37-39页 |
| §3.2 LBM热学输运理论基础和模型 | 第39-44页 |
| §3.2.1 声子输运的Boltzmann方程 | 第39-41页 |
| §3.2.2 Boltzmann方程的离散形式 | 第41-42页 |
| §3.2.3 格点Boltzmann方法程序实现流程图 | 第42-44页 |
| §3.3 基于LBM的微观热学输运数值模拟结果 | 第44-54页 |
| §3.3.1 固定温度边界下纳米硅薄膜瞬态与稳态温度分布图像 | 第44-45页 |
| §3.3.2 微观尺度热学的非平衡输运现象 | 第45-47页 |
| §3.3.3 多孔亚连续材料(porous media)微观热学输运 | 第47-49页 |
| §3.3.4 空洞对多孔亚连续材料热学输运的影响 | 第49-50页 |
| §3.3.5 多孔亚连续材料有效热导提取 | 第50-54页 |
| 第四章 纳米尺度热学实验表征技术 | 第54-72页 |
| §4.1 薄膜热导测量技术概述 | 第54-58页 |
| §4.1.1 激光制热测量技术 | 第54-55页 |
| §4.1.2 焦耳热膨胀扫描显微技术 | 第55-56页 |
| §4.1.3 3ω热导测量技术 | 第56-58页 |
| §4.2 3ω测量原理与CAHILL热导解析模型 | 第58-61页 |
| §4.2.1 3ω热导测试结构与测量原理 | 第58-59页 |
| §4.2.2 Cahlll热导解析模型 | 第59-61页 |
| §4.3 CAHILL模型低频区偏离现象 | 第61-72页 |
| §4.3.1 3ω热导测量实验与数据处理 | 第61-63页 |
| §4.3.2 3ω热导测量结果影响因素 | 第63-67页 |
| §4.3.3 Cahill模型低频区偏离现象概述 | 第67-72页 |
| 第五章 3ω测量中频率相关热学响应行为研究 | 第72-94页 |
| §5.1 3ω热导通用模型(GENERALIZED MODEL) | 第72-77页 |
| §5.1.1 硅衬底内径向热扩散过程 | 第73-74页 |
| §5.1.2 金属线内轴向热扩散 | 第74-77页 |
| §5.2 基于通用模型的频率相关热学响应行为研究 | 第77-80页 |
| §5.3 3ω测量中频率相关热学响应行为的数值分析 | 第80-88页 |
| §5.3.1 3ω测试结构的三维温度图像 | 第81-82页 |
| §5.3.2 加热线内温度振荡的时序分析 | 第82-84页 |
| §5.3.3 频率相关热学响应行为的三维图像 | 第84-88页 |
| §5.4 CAHILL模型失效临界频率分析 | 第88-90页 |
| §5.5 一种新的适用金属薄膜的3ω热导测量技术 | 第90-94页 |
| §5.5.1 热流比m(ω)提取 | 第90-91页 |
| §5.5.2 金属薄膜热导测量方案 | 第91-94页 |
| 第六章 总结与未来展望 | 第94-98页 |
| §6.1 全文总结 | 第94-95页 |
| §6.2 未来展望 | 第95-98页 |
| 参考文献 | 第98-104页 |
| 发表论文列表 | 第104-105页 |
| 致谢 | 第105-106页 |
