随着集成电路的日益微型化,金属薄膜内连导线在多场耦合环境下的可靠性成为越来越重要的科学问题。力、电共同作用下材料内部微裂纹的演化是导致集成电路内连导线失效的主要原因。本文主要研究了曲率、应力场、电场共同作用下表面扩散主导的金属材料内部晶内微裂纹的演化规律。首先,建立了曲率、电场、应力场共同作用下晶内微裂纹的演化模型。在表面扩散的经典理论及其弱解描述的基础上,得到了多场作用下微裂纹演化的有限元控制方程,编制了可模拟曲率、电场、应力场共同作用下表面扩散主导的二维晶内微裂纹演化的有限元程序,并验证了该程序的可靠性和准确性。然后,对应力场、电场和表面曲率共同作用下细长金属导线中晶内微裂纹的演化进行了数值模拟。详细讨论了微裂纹形态、应力大小和状态、电场大小和导体边界等因素对微裂纹演化的影响规律。最后,建立了内压和电场共同作用下晶内微裂纹的演化模型。在可模拟表面扩散控制下表面能、应变能和电场能诱发微结构演化的程序上,添加了可分析内压对二维晶内裂纹演化影响的程序模块。较详细地分析了内压对晶内微裂纹在电场下的影响规律。