從20世紀(jì)初期第一個(gè)電子管誕生以來,電子產(chǎn)品與人類的聯(lián)系越來越緊密,特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著集成電路的飛速發(fā)展,人們對電子產(chǎn)品的需求也變得愈加豐富。隨著電子產(chǎn)品的普及,電子產(chǎn)品失效率越來越高,質(zhì)量變差,新產(chǎn)品不耐用。
由于產(chǎn)品失效率的提高,許多學(xué)者參與到半導(dǎo)體失效分析的研究中。經(jīng)過大量研究分析和仿真,學(xué)者總結(jié)出:由于電流的作用,導(dǎo)致導(dǎo)線中的金屬原子與電子通過摩擦產(chǎn)生電遷移位移現(xiàn)象所引發(fā)的失效是電子產(chǎn)品失效模式的主要因素之一。電遷移滿足失效分布函數(shù)曲線,產(chǎn)品失效模式與產(chǎn)品工藝、工作溫度關(guān)系密切。
電遷移現(xiàn)象主要發(fā)生在半導(dǎo)體在通電狀態(tài)下,由于電場作用,原子在與電子流的帶動(dòng)下,由于摩擦,產(chǎn)生移位現(xiàn)象,這一現(xiàn)象被稱為電遷移。
由于電流密度增大,電子產(chǎn)生的風(fēng)力會(huì)大于靜電場力,從而導(dǎo)致正電荷——也就是金屬原子,產(chǎn)生移位,這一現(xiàn)象稱為電遷移效應(yīng)或電遷移現(xiàn)象。經(jīng)過長期積累,半導(dǎo)體的部分連接就會(huì)形成不連貫的晶須(Hillock)或空洞(Void),最終導(dǎo)致半導(dǎo)體元器件失效。