在铝制程中,宽的导 U.FLRSMTO1线(线宽远大于晶粒的平均尺寸),EM以晶界迁移为主,当导线的线宽小于其晶粒的平均尺寸时,导线呈“竹节结构”(bamboo structure),界面迁移为主要机理。

   在铜制程中,Black模型仍然适用,但其迁移路径和制程密切相关。   目前典型的铜制程中,铜的L表面有一层覆盖层,其材质为氮化硅或碳化硅。在覆盖层和铜金属层结合得比较好的情况下,EM的主要迁移路径为界面迁移,激活能比较高,其可靠性比较好;当覆盖层和铜表面结合比较差时,其主要迁移路径为表面迁移,激活能比较低,其可靠性寿命就很难满足要求。

   电迁移的改善

   电迁移的故障主要囚为梯度(gradicnt)的产生,如电流密度、金属温度、金属晶格的大小、机械应力。而改善的方式首先要减少梯度的发生:

   (1）减少梯度(gradicnt)的发生:改善均匀性,包括金属层的厚度宽度侧面刻蚀均匀度。

   (2)金属晶格尽量大且一致。

   (3)好的金属薄膜品质。

   (4)覆盖层与金属层结合良好。

   随着集成电路特征尺寸缩小,导线尺寸也相应减小,导致EM性能恶化。低乃(介电常数)材料的引人减小F热传导,即使保持相同的电流密度,导体的实际丁作温度也会提高,从而进一步降低铜导线的EM可靠性。