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具有竹节粒结构、顶部覆盖 Al 3 Ti 层并以 W 柱终止的 Al(Cu) 细线是 Si 集成电路中越来越常见的一类互连线。这些线易受跨晶电迁移引起的故障影响。电迁移引起的应力演变可以用一维扩散-漂移方程建模，该方程的解需要了解传输参数。通过开发和执行使用在氧化 Si 基板上制造的单晶 Al 互连线的实验，明确地确定了 Al 中 Al 和 Cu 的跨晶扩散和电迁移特性。在顶部覆盖多晶 Al 3 Ti 覆盖层的钝化 Al 单晶线（2.0 μm 宽，0.4 μm 厚）上进行了加速电迁移寿命测试。覆盖层由 Al 与 Ti 覆盖层的反应形成。电迁移引起失效的激活能确定为 0.94±0.05 eV。以前对没有 Al 3 Ti 覆盖层的 Al 单晶的研究得出的激活能为 0.98±0.2 eV，寿命相似。结论是，Al 3 Ti 覆盖层不会影响跨晶电迁移的动力学和机制。此外，这些结果表明，单晶 Al 互连线电迁移引起失效的限速机制不是扩散，或者令人惊讶的是，Al 沿 Al/Al 3 Ti 界面的扩散率大约等于或低于 Al 沿 Al/AlO 界面的扩散率。还通过实验研究了 Cu 在单晶 Al 线中的扩散和电迁移特性。测试结构由平行线（5.0 μm 宽，0.4 μm 厚）组成，交替线终止于共用接触垫。铜被局部添加到所有线的相同区域，并通过分析 Cu 的浓度分布来表征温度和电流密度的影响
竹材Al(Cu)合金的电迁移行为及可靠性...
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