銅膜退火前后的晶粒大小
發(fā)布時(shí)間:2017/10/24 20:17:05 訪問次數(shù):1393
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(jī)械性能、缺陷狀況、電學(xué)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(jìn)行闡述。
退火過程中的應(yīng)力變化
圖6.44為銅膜退火過程中的應(yīng)力變化曲線。電鍍結(jié)束時(shí),銅的晶粒較小,銅膜的應(yīng)力也較小,為張應(yīng)力,一般為幾十個(gè)MPa,退火結(jié)束之后,由于晶粒的長大銅膜的應(yīng)力會迅速增加到3OOMPa左右[3:1。如此大的應(yīng)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(yīng)用,翹曲變形的情況將變得更加嚴(yán)重。嚴(yán)重的情況下使硅片無法進(jìn)行后續(xù)的工序,如化學(xué)機(jī)械研磨、曝光等,甚至無法傳片。通過化學(xué)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(yīng)力,另外,采用低溫長時(shí)間的退火方式(例如爐管)也可以降低應(yīng)力。
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(jī)械性能、缺陷狀況、電學(xué)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(jìn)行闡述。
退火過程中的應(yīng)力變化
圖6.44為銅膜退火過程中的應(yīng)力變化曲線。電鍍結(jié)束時(shí),銅的晶粒較小,銅膜的應(yīng)力也較小,為張應(yīng)力,一般為幾十個(gè)MPa,退火結(jié)束之后,由于晶粒的長大銅膜的應(yīng)力會迅速增加到3OOMPa左右[3:1。如此大的應(yīng)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(yīng)用,翹曲變形的情況將變得更加嚴(yán)重。嚴(yán)重的情況下使硅片無法進(jìn)行后續(xù)的工序,如化學(xué)機(jī)械研磨、曝光等,甚至無法傳片。通過化學(xué)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(yīng)力,另外,采用低溫長時(shí)間的退火方式(例如爐管)也可以降低應(yīng)力。
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