ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
100
где ρ − удельное сопротивление проводника; j − плотность тока;
D − коэффициент диффузии; E
a
− энергия активации диффузии.
Электромиграция ионов в проводнике осуществляется в основном
по
границам зерен, поскольку в этих местах энергия активации Е
а
ниже, чем
в
самом зерне. Пустоты чаще всего возникают в местах пересечения зерен,
в
так
называемых «тройных точках». Поэтому в мелкозернистых структурах
электромиграция проявляется сильнее, и мелкозернистые пленки (при прочих
равных условиях) деградируют быстрее, чем крупнозернистые. На отказы, вы-
званные электромиграцией, также влияют градиенты температур и
структурная
неоднородность металлической пленки.
Экспериментально установлено, что проводники из алюминия особенно
сильно подвержены влиянию электромиграции. Их стабильность можно повы-
сить, формируя пленки с крупнозернистой структурой. Благоприятно сказыва-
ется введение в алюминий различных добавок, например, 0,5−5 массовых про-
центов меди. Устойчивы к электромиграции сплавы Al-Cu-Mg и Al-Cu-Ni-Mg,
но при этом заметно увеличивается удельное сопротивление. Считается, что
выпадение на границах зерен второй фазы, например Al
2
Cu, блокирует мигра-
цию ионов по границам зерен и, тем самым, повышает стабильность алюми-
ниевых проводников.
Уменьшить влияние электромиграции можно также с помощью форми-
рования на поверхности металлической пленки защитного покрытия из диэлек-
трического материала. Защитное покрытие ограничивает подвижность ионов
вдоль поверхности металлической пленки вследствие заполнения разрушенных
электронных связей. В качестве покрытия используют фосфоро- или алюмоси-
ликатные стекла, представляющие собой аморфные смеси SiO
2
⋅P
2
O
5
и
SiO
2
⋅Al
2
O
3
. Экспериментально установлено, что такие диэлектрические покры-
тия эффективны для ограничения электромиграции в
тонких металлических
пленках, толщина которых не превышает 500 нм.
5.3. Диаграммы состояния бинарных сплавов
Диаграммы состояния широко используются при исследовании свойств
материалов, представляющих собой многокомпонентную систему, например,
сплав из двух компонент (бинарный сплав). Они позволяют определять поведе-
ние многокомпонентной системы при изменениях температуры или химическо-
го состава, а также количество фаз и их процентное содержание
при
кристаллизации расплава и так далее.
Диаграммой состояния или фазовой диаграммой называют графическое
изображение соотношений между параметрами состояния однокомпонентной
( ) ( )
, ρjenlσ
i
q
kT
kT
a
E
exp
0
D
ρjenlσ
i
q
kT
D
i
v −
−
=−=
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- …
- следующая ›
- последняя »
