當器件工作時,金屬互連線的鋁條內有一定的電流通過,金屬離子會沿導體產生質量的運輸, HBAA-40Q-A其結果會使導體的某些部位出現空洞或晶須(小丘),即電遷移現象。塊狀金屬中,其電流密度較低((1yA/cm2),電遷移現象只在接近材料熔點的高溫時才發生。薄膜材料則不然,沉積在硅襯底上的鋁條,由于截面積很小和具有良好的散熱條件,電流密度可高達107A/cm2,所以在較低溫度下就會發生電遷移。日,電遷移產生的機理

   在一定溫度下,金屬薄膜中存在一定的空位濃度,金屬離子通過空位而運動,但自擴散只是隨機引起原子的隨機排列,只有受到外力時才可產生定向運動。通電導體中作用在金屬離子上的力(F)有兩種:一種是電場力(Fq)’另一種是導電載 流子與金屬離子間相互碰撞發生動量交換而使離子產生運動的力,這種力叫做摩擦力(凡)。對于鋁、金等金屬膜,載流子為電子,這時電場力Fq很小,摩擦力起主要作用,離子流與載流子運動方向相同,這一摩擦力又稱“電子風”。電遷移產生的機理如圖5.12所示。