当器件工作时,金属互连线的铝条内有一定的电流通过,金属离子会沿导体产生质量的运输, HBAA-40Q-A其结果会使导体的某些部位出现空洞或晶须(小丘),即电迁移现象。块状金属中,其电流密度较低((1yA/cm2),电迁移现象只在接近材料熔点的高温时才发生。薄膜材料则不然,沉积在硅衬底上的铝条,由于截面积很小和具有良好的散热条件,电流密度可高达107A/cm2,所以在较低温度下就会发生电迁移。日,电迁移产生的机理

   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,但自扩散只是随机引起原子的随机排列,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(Fq)’另一种是导电载 流子与金属离子间相互碰撞发生动量交换而使离子产生运动的力,这种力叫做摩擦力(凡)。对于铝、金等金属膜,载流子为电子,这时电场力Fq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”。电迁移产生的机理如图5.12所示。