电迁移原理
发布时间:2015/6/24 19:12:22 访问次数:1389
当器件工作时, LC6543N-4B52金属互连线的铝条内有一定电流通过,金属离子会沿导体产生质量的运输,其结果会使导体的某些部位产生空洞或晶须(小丘),这即电迁移现象( Electromigration)。在块状金属中,其电流密度较低《l04 Alcm2),电迁移现象只在近材料熔点的高温时才发生。薄膜材料则不然,淀积在硅衬底上的铝条,截面积很小,且具有良好的散热条件,电流密度可高达l07 A/cm2,所以在较低温度下就会发生电迁移。
在一定温度下,金属薄膜中存在一定的空位浓度,金属离子通过空位而运动,但自扩散只是随机地引起原子的重新排列,只有受到外力时才可产生定向运动。通电导体中作用在金属离子上的力F有两种:一种是电场力F。,另一种是导电流子和金属离子间互相碰撞发生动量交换而使离子产生远动的力,这种力叫摩擦力F。。对铝、金等金属膜,载流子为电子,这时电场力F。很小,摩擦力起主要作用,离子流与载流子运动方向相同。这一摩擦力又称“电子风”。
当器件工作时, LC6543N-4B52金属互连线的铝条内有一定电流通过,金属离子会沿导体产生质量的运输,其结果会使导体的某些部位产生空洞或晶须(小丘),这即电迁移现象( Electromigration)。在块状金属中,其电流密度较低《l04 Alcm2),电迁移现象只在近材料熔点的高温时才发生。薄膜材料则不然,淀积在硅衬底上的铝条,截面积很小,且具有良好的散热条件,电流密度可高达l07 A/cm2,所以在较低温度下就会发生电迁移。
在一定温度下,金属薄膜中存在一定的空位浓度,金属离子通过空位而运动,但自扩散只是随机地引起原子的重新排列,只有受到外力时才可产生定向运动。通电导体中作用在金属离子上的力F有两种:一种是电场力F。,另一种是导电流子和金属离子间互相碰撞发生动量交换而使离子产生远动的力,这种力叫摩擦力F。。对铝、金等金属膜,载流子为电子,这时电场力F。很小,摩擦力起主要作用,离子流与载流子运动方向相同。这一摩擦力又称“电子风”。
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