Mi a stressz-migráció jelensége?

Stressz migráció (SM)az integrált áramkörökben gyakori megbízhatósági hibajelenség. Arra a jelenségre utal, amikor a gyártás vagy a tokozás utáni feszültségkoncentrációk (például nem megfelelő hőtágulási együtthatók) miatt atomvándorlás, lokális üregek vagy repedések lépnek fel, ami végső soron a vezető út töréséhez vagy az ellenállás rendellenes növekedéséhez vezet.

A tényleges megfigyelés során egyes fémhuzalokon üregképződés figyelhető meg elektromos áram alkalmazása nélkül, egyes fémhuzalokon pedig üregképződés vagy akár teljes szétkapcsolás is megfigyelhető. Ez a jelenség a feszültségvándorlás, amelyről úgy gondolják, hogy magának a fémnek a feszültségleadása az eredménye.

0040-31980 GÁZDOBOZ EC WXZ

Okok és fizikai mechanizmusok

A stresszvándorlás egy diffúziós folyamat, amelyet mechanikai igénybevétel okoz. A mechanikai feszültséget az integrált áramkörök gyártási folyamatának magas hőmérsékletű{1}}lépései generálják. A fém és a szigetelőrétegek közötti eltérő hőtágulási együttható miatt ezek a magas hőmérsékletű folyamatok nagyobb feszültségeket okoznak a fémrétegben (alumínium vagy réz).

Pontosabban, a réznek sokkal nagyobb a hőtágulási együtthatója (körülbelül 17 ppm/fok), mint az alacsony k-tartalmú közegnek vagy a szilícium-dioxidnak (körülbelül 0,5 ppm/fok). A hőmérséklet-változások során a réz jobban "nyúlik", ami erős mechanikai igénybevételeket okoz a környező közeggel. Ugyanakkor a réz „beépített feszültséget” hoz létre a lerakódás és hűtés során, és idővel a rézatomok a nagy-feszültségű zónákból az alacsony-feszültségű zónákba vándorolnak a stressz hatására, hogy „dekompressziót” hozzanak létre, ami az atomi üresedések felhalmozódását eredményezi a nagy-zónák feszültségében.