当电流在金属导线流动时,金属US10D10E00导线中会出现空洞,最终导致金属线断裂,这种现象称之为电迁移(Elec1rmigration,EM)。电流中的电子和金属中的晶格原子相互作用,从而使金属原子移动而形成空位。这些空位扩散,凝聚成核形成空洞。电迁移主要是由动量传递(n1。men1t1m transfcr)、扩散效应而产rl;,而动量传递与金属巾流通的电流密度成正比,扩散效应与金属中的温度成正比。目前最常用的是Black模型◇该模型认为,由EM产生的电阻增加.是电流密度;T是温度;E^是激活能;″是电流指数lKJ子;A是和材料相关的常数;虑是波尔兹曼常数。

   由于集成电路中金属层的结构是多晶薄膜,EM的迁移路径有晶格迁移、晶界迁移、界面迁移和表面迁移等多种迁移路径。不同迁移路径的激活能很不一样,从而相应的可靠性也很不一样。实际情况下,EM的迁移路径取决于金属导线的结构。对一般的逻辑产品,

0.13um以上采用铝制程,0.13um以下采用铜制程。两种导线的结构环境不一样,其机理也有所不同。