IC内部一般采用金属薄膜来传导工作电流——称为互连引线。随着芯片集成度的提高,互连引线变得更细更薄,电流密度越来越大。当电子流过金属线时,将同金属线的原子发生碰撞,碰撞导致金属的电阻增大,并且会发热。但是在一定时间内如果有大量的电子(大电流密度)同金属原子发生碰撞,金属原子就会沿着电子的方向进行流动,这种现象就是电迁移(EM)。
电迁移能使IC中的互连引线在工作过程中产生断路或短路,从而引起IC失效。其表现为:
①在互连引线中形成空洞,增加了电阻;
② 空洞长大,最终贯穿互连引线,形成断路;
③ 在互连引线中形成晶须,造成层间短路:
④ 晶须长大,穿透钝化层,产生腐蚀源。