Cu导线表面起伏程度对早期失效的影响

使用两种化学机械抛光剂得到的单层大马士革Cu导线表面起伏程度不同.扫描电镜观察到明显的缺陷出现在大起伏的Cu导线表面.这种表面缺陷导致早期失效比率剧增至几乎100%、电迁移寿命猛降至早期失效的量级、失效时间分布从多模变为单模,其相应的失效机制激活能为0.74±0.02eV,这说明失效主要是由Cu原子沿导线表面扩散引起的.最弱链接近似被用来分析单根Cu导线:Cu导线被适当均分为若干相互串联、失效机制不同的Cu块,任何一个Cu块的失效都会使整根Cu导线失效.分析结果表明,虽然表面缺陷不是最快的失效机制,但大起伏Cu导线的表面缺陷密度是另一种的10倍以上,这是其早期失效比率高和可靠性较低的主要原因.