Spørgsmål

Electromigration generelt anses for at være resultatet af momentum overførsel fra elektroner, der bevæger sig i den anvendte elektriske felt, til ioner, som udgør gitter af sammenkoble materiale.

Moderne halvledende chips omfatte et tæt vifte af smalle, tynd-film metalliske ledere, der tjener til transport nuværende mellem de forskellige udstyr på chippen.Disse metalliske ledere kaldes interconnects.

Som integrerede kredsløb bliver gradvis mere kompleks, de enkelte komponenter skal blive stadig mere pålidelige, hvis pålideligheden af hele skal være acceptabelt.Men på grund af fortsatte miniaturisering af meget stort omfang integreret (VLSI) kredsløb, tynd-film metalliske ledere eller interconnects er genstand for stadig højere strømtætheder.Under disse betingelser electromigration kan føre til elektrisk fejl af interconnects i relativt kort tid,
hvilket reducerer kredsløb levetid til et uacceptabelt niveau.Det er derfor af stor teknologisk betydning for at forstå og beherske electromigration svigt i tynde film interconnects.<img src="http://www.csl.mete.metu.edu.tr/Electromigration/fig1.jpg" border="0" alt=""/>I konventionelle metal tråde som dem, der anvendes i hus ledninger, joule opvarmning begrænser tilladte aktuelle til omkring 104 A.cm-2.På strømtætheder højere end denne wiren vil varme op og sikringsholderen.Fordi de er deponeret på store effektivt indre krystal silicium varme dræn, tynde film interconnects i integrerede kredsløb kan bære strømtætheder op til 1010 A.cm-2 uden umiddelbare skader.

Electromigration årsagerne flere forskellige former for svigt i snævre sammenkoble.Det mest kendte er ugyldige fiaskoer langs linjen (kaldet intern fejl) og diffuserende deplacementer på terminaler på den linje, at ødelægge elektriske kontakt.Nyere forskning har vist, at begge disse svigt tilstande er stærkt berørt af mikrostruktur på den linje, og kan derfor blive forsinket eller overvindes ved metallurgiske ændringer, som ændrer mikrostruktur.

Electromigration generelt anses for at være resultatet af momentum overførsel fra elektroner, der bevæger sig i den anvendte elektriske felt, til ioner, som udgør gitter af sammenkoble materiale.

Når elektroner foretages gennem et metal, de interagerer med mangler i de gitter og scatter.Scattering opstår, når en atom er malplaceret eller anden grund.Termisk energi producerer spredning ved at forårsage atomer til at vibrere.Dette er den kilde til modstand af metaller.Jo højere temperatur,
jo mere malplaceret atomet er,
jo større spredning, og jo større modstand.

For electromigration vi har brug for en masse af elektroner, og også vi har brug for elektron spredning Electromigration ikke forekommer i halvledere, men kan i nogle halvleder materialer, hvis de er så stærkt, doteret, at de udviser metalliske ledningsforstyrrelser.
Drivkræfter

a) Direkte Force: Direkte aktion i det eksterne område på den ansvarlige for de vandrende ion.

b) Wind Force: Scattering af konduktion elektroner af metal atom under overvejelse.

Ftotal = Fdirect Fwind = Z * EE

For overskuelighedens skyld udtrykket elektron vind kraft ofte henviser til nettovirkningen af disse to elektriske kræfter.Denne forenkling vil også blive brugt hele den følgende diskussion.Den skematiske billede af disse kræfter kan ses i figur.<img src="http://www.csl.mete.metu.edu.tr/Electromigration/fig2.jpg" border="0" alt=""/>[/ img]

 

Welcome to EDABoard.com

Sponsor

Back
Top