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薄板效应

电迁移的反向力。
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描述

布莱希效应与电迁移相反。迁移在导线的上游(阴极一端)产生拉应力,在下游(阳极一端)产生压应力。由于侧壁是刚性的,可以提供反压力来抵抗这种应力,减缓迁移速度。布莱希效应与线长有关:越短的线阻力越大。S. Thrasher和他在摩托罗拉的同事发现,长度-电流密度积存在一个临界值,低于这个临界值就不会发生迁移。

这导致了电迁移驱动的设计规则,限制了允许的电线长度作为电流密度的函数。然而,为了评估电运移风险,人们并不总是清楚线段的起始和结束位置,而且也不容易量化Blech效应所能带来的好处。IBM的研究人员进行了广泛的分析,以确定定义非平凡线段长度的最佳方法,并评估结果。

在考虑替代屏障和种子层的建议时,平衡电阻、间隙填充和电迁移的困难变得特别明显。较薄的阻挡层是可取的,因为它们增加了可用于铜的总线宽的部分。然而,除了较薄的扩散屏障效果较差的风险之外,较薄的层通常不太刚性。较薄的层可以减少或消除布莱希效应对电运移的背压,设计人员可能依赖于它来保持在规范范围内的可靠性。在这里,矛盾的是,较长的队伍实际上比较短的队伍有优势。较长的线路不会受益于布莱希效应,因此即使布莱希效应降低,它们的性能也不会受到影响。另一种屏障可能也具有较弱的铜粘附性,增加了沿沟槽侧壁迁移的可能性。

这种效应是以以色列理工学院的Ilan Blech命名的,他在20世纪70年代发现,当电流穿过衬底上的黄金时,上游的一边随着电流流动而移动,而另一边保持固定。但如果距离足够短,就不会发生电迁移。

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