當(dāng)電流在金屬導(dǎo)線流動(dòng)時(shí),金屬US10D10E00導(dǎo)線中會(huì)出現(xiàn)空洞,最終導(dǎo)致金屬線斷裂,這種現(xiàn)象稱之為電遷移(Elec1rmigration,EM)。電流中的電子和金屬中的晶格原子相互作用,從而使金屬原子移動(dòng)而形成空位。這些空位擴(kuò)散,凝聚成核形成空洞。電遷移主要是由動(dòng)量傳遞(n1。men1t1m transfcr)、擴(kuò)散效應(yīng)而產(chǎn)rl;,而動(dòng)量傳遞與金屬巾流通的電流密度成正比,擴(kuò)散效應(yīng)與金屬中的溫度成正比。目前最常用的是Black模型◇該模型認(rèn)為,由EM產(chǎn)生的電阻增加.是電流密度;T是溫度;E^是激活能;″是電流指數(shù)lKJ子;A是和材料相關(guān)的常數(shù);慮是波爾茲曼常數(shù)。

   由于集成電路中金屬層的結(jié)構(gòu)是多晶薄膜,EM的遷移路徑有晶格遷移、晶界遷移、界面遷移和表面遷移等多種遷移路徑。不同遷移路徑的激活能很不一樣,從而相應(yīng)的可靠性也很不一樣。實(shí)際情況下,EM的遷移路徑取決于金屬導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)。對(duì)一般的邏輯產(chǎn)品,

0.13um以上采用鋁制程,0.13um以下采用銅制程。兩種導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)環(huán)境不一樣,其機(jī)理也有所不同。