失效机制及版图设计技巧

    静电泄放引起几种不同形式的电损坏，包括介质击穿．介质退化和雪崩诱发结漏电。在极端情况中，ESD放电甚至可以蒸发金属层或粉碎体硅。

    2．电迁徙

    电迁徙是由极高电流密度引起的慢性损耗现象。移动载流子对静止金属原子的影响一起金属的逐渐移位。

    单个晶体（或晶粒）通常相互领接，电迁徙引起金属原子逐渐移出晶粒间界，在相邻晶粒间形成空隙。空隙引起的金属移位会产生小的突出物，称为小丘，或在尖锐点突出，称为“树枝”。

    防护措施：防止电迁徙的第一道防线是改善工艺。现在通常是在铝金属连线中掺入0.5%~4%的铜以增强抵抗电迁徙的能力。而纯铜抗电迁徙能力远高于纯铝或掺铜铝。（设计规则定义了单位宽度的最大允许电流，还规定了允许流过接触和通孔的最大电流。）

    3．介质击穿

    介质击穿是指受过量电压或其他形式的过应力影响的绝缘体退化或最终失效。现代CMOS和BiCMOS工艺使用超薄介质层。

    介质击穿涉及一种称为隧穿的过程，即允许载流子字短距离穿越似乎难以逾越的势垒。它分为直接电子隧穿，陷阱助隧穿，Fowler-Nordheim隧穿。

    防护措施：所有不同形式的介质击穿都是由于氧化层或其他薄绝缘层上承受的过强电场造成的，因此，避免过强电场的出现可以起防护作用，但很难精确决定多强的电场会达到过量。制造过程中的不同问题都会减小工艺的栅氧完整性（GOI），过压应力测试（OVST）可以在器件送达客户之前检测出GOI缺陷。