退火工藝雖然簡單, XC17512LSO20I但作用非常重要,將直接影響到最終所鍍銅膜的物理機械性能、缺陷狀況、電學性能以及產(chǎn)品的可靠性。下面將對與退火過程相關(guān)的一些主要問題進行闡述。

   退火過程中的應力變化

   圖6.44為銅膜退火過程中的應力變化曲線。電鍍結(jié)束時,銅的晶粒較小,銅膜的應力也較小,為張應力,一般為幾十個MPa,退火結(jié)束之后,由于晶粒的長大銅膜的應力會迅速增加到3OOMPa左右[3:1。如此大的應力使得硅片產(chǎn)生巨大的翹曲變形(warpage),隨著膜厚的增加,此變形會增加。尤其是隨著集成度的增加,更多層的金屬互連被應用,翹曲變形的情況將變得更加嚴重。嚴重的情況下使硅片無法進行后續(xù)的工序,如化學機械研磨、曝光等,甚至無法傳片。通過化學電鍍工藝條件的優(yōu)化可以有效降低銅膜在退火之后的應力,另外,采用低溫長時間的退火方式(例如爐管)也可以降低應力。