Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - Электромиграция - Создание надежных интегральных схем с точки зрения электромиграции

Уравнение Блэка

В конце 60-х годов Блэк вывел эмпирический закон времени жизни межсоединений, который также учитывает и явление электромиграции:

, где:

• — константа, основанная свойствах материала,
• — плотность тока через проводник,
• — энергия возбуждения иона,
• — постоянная Больцмана,
• — температура,
• — эмпирический коэффициент, согласно Блэку обычно принимаемый равным двум.

Из этого уравнения вытекает, что время жизни межсоединения зависит от его геометрических размеров, частоты сигнала и температуры.

Технические условия, разрабатываемые при производстве микросхем, описывают предельно допустимые значения по плотности тока в зависимости от температуры, однако при температурах ниже 105 °C эффект электромиграции считается пренебрежимо малым.

Материалы

Самым часто используемым в современной микроэлектронике материалом для создания контактов и межсоединений является алюминий. Его повсеместное использование обусловлено несколькими факторами: у него относительно хорошая проводимость, он удобен для использования в условиях микроэлектроники, подходит для создания омических контактов, относительно дёшев. Однако, чистый алюминий подвержен воздействию электромиграции. Исследования показали, что добавление 2-4 % меди в алюминий повышается устойчивость к этому эффекту в 50 раз.

Также известно, что чистая медь выдерживает в 5 раз большую плотность тока по сравнению с алюминием при равных требованиях к надежности работы ИС. Это связано с тем, что медь обладает лучшей проводимостью и теплопроводностью, а также температурой плавления.