楔形的空隙增加了导体的电阻,而撕裂OMI-SS-124D形的空隙造成了开路失效。失效的特点如下:

   (1)因撕裂型空隙形成的开路失效发生在铝被长时间(数千小时)放在高温下之后;

   (2)失效率在180℃之前呈上升趋势,然后在高温下呈下降趋势;

   (3)125~180℃之间时激活能是0.35~0.ωcV,其数值几乎与电迁移一样。应力寿命不像电迁移寿命那样呈现简单关联关系。这很可能是由于铝互连线的张力表现出关于外界环境的负温度特性。铝宽变得越来越窄,铝晶界超越互连宽度的可能性增大,并且晶界很可能会成为竹节状,这样会造成更多的开路失效。当铝宽度减少,应力迁移的寿命变得更短。

   当铝条不覆盖钝化层或覆以性能柔软的涂层(如有机树脂)时,铝条未发现有这种应力失效,所以应力失效主要来源于铝条的上下两侧各介质的热失配。当老化温度增加,应力失效速度增加;温度超过3OO℃,失效率又会下降。失效速度与铝条尺寸有密切关系,应力迁移的寿命正比于线宽的2~3次方。所以电路集成度提高时应力迁移将变得严重。硅―铝合金条中含有氮化硅的析出可促进空洞的形成。但难溶材料的电阻率较高,抗电迁移能力也较差。尺寸继续缩小时也会引起问题。根本问题在于如何降低铝条中应力至一个安全水平。这可通过改进钝化层的积过程或用单晶铝制做互连线来达成,这样既可解决应力迁移的问题又可保证高的导电性。克服应力迁移的对策包括完善互连线材料和采取分层互连结构来避免完全相连不上。减少钝化层的应力也很重要,因为这种现象是由薄膜应力所造成的。