难熔金属与硅间界面反应的热力学研究

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1、摘要难熔金属硅化物在现代集成电路封装中具有重要意义。因此，研究难熔金属与硅之间的界面反应，以便预测和控制界面硅化物的形成，不仅具有重要的理论意义，而且有利于指导封装工艺的制订。本文结合国家自然科学基金项目(NO：50671122)，采用CALPHAD技术对Pt．Si、V-Si、Ag．Pt等相关体系热力学进行研究，并外推计算Pt．V-Si和Ag．Pt．Si这两个三元体系相关系。主要研究工作如下：1．优化和计算了Pt．Si和V-Si两个二元系。其中液相与端际相采用替代溶液模型，V3Si相采用亚点阵模型，其余化合物均采用化学计量比模

2、型。结合文献报道的Pt．V二元系热力学数据，外推计算了Pt—V-Si三元系，和液相面投影图以及一系列的等温截面。2．优化和计算了Ag．Pt二元系，其中液相与端际相采用替代溶液模型，所有化合物均为化学计量比模型。结合本文优化的Pt．Si二元系和文献报道的Ag—Si二元系的实验数据，外推计算了Ag．Pt．Si三元系，和液相面投影图与一系列的等温截面。3．利用获得的热力学数据，合理地解释了文献报道的V／Si界面反应的实验现象。关键词：相图优化，Pt．VoSi三元系，Ag．Pt．Si三元系，界面反应ABSTRACTTherefract

3、orymetalsilicidesareofgreatsignificanceinmordenelectronicpacking．Thus，investigationoftheinterfacialreactionbetweenrefractorymetalandsilicon．inordertopredictandcontrolthemicrostructureevolutionduringtheinterfacialreaction．hasimportanttheoreticalsignificance，andCanhel

4、pguidingfomulatingofpackingtechnology．Inthiswork，basedontheprojectsupportedbyNationalScienceFoundationofChina(No．5067122)，thethermodynamicoftheinterfacialreactionsbetween．refractorymetalandsiliconwereinvestigatedthroughtheCALPHADmethod．Thisworkwascomprisedofthreepar

5、tsasfollows：1．ThePt．SiandV-Sibinarysystemswereoptimized．OrdinarysubitutionalsolutionmodelwereemployedtodescribeLiquid．BCCandFccphases，V3Siphasewasdescribedbycompoundenergyformalism．andalltheotherintermetallicphasesweretreatedasstoichiometricphases．Calculatedresultsw

6、erewellconsistentwiththatofexperimental．CombinedwiththeoptimizedparametersintheliteratureforthePt—Vbinarysystem，thePt—V-Siternarysystemwasextrapolated．111eliquidprojectandseveralisothermalsectionswerecalculated．2．TheAg—Ptbinarysystemswereoptimized．Ordinarysubitution

7、alsolutionswereadoptedtomodelLiquidandFccterminalsolution．andAglsPh7phaseswastreatedasstoichiometriccompound．Calculatedphasediagramandthermodynamicdatawerebothconsistentwiththeexperimentalwork．CombinedwiththeoptimizedparametersoftheAg·-Sibinarysystemintheliteraturea

8、ndPt--Sibinarysysteminthiswork，theAg-Pt-Siternarysystemwasextrapolated．Theliquidprojectandseveralisothermalsectionswerecalculated．3．Byusin