退火工艺虽然简单, XC17512LSO20I但作用非常重要,将直接影响到最终所镀铜膜的物理机械性能、缺陷状况、电学性能以及产品的可靠性。下面将对与退火过程相关的一些主要问题进行阐述。

   退火过程中的应力变化

   图6.44为铜膜退火过程中的应力变化曲线。电镀结束时,铜的晶粒较小,铜膜的应力也较小,为张应力,一般为几十个MPa,退火结束之后,由于晶粒的长大铜膜的应力会迅速增加到3OOMPa左右[3:1。如此大的应力使得硅片产生巨大的翘曲变形(warpage),随着膜厚的增加,此变形会增加。尤其是随着集成度的增加,更多层的金属互连被应用,翘曲变形的情况将变得更加严重。严重的情况下使硅片无法进行后续的工序,如化学机械研磨、曝光等,甚至无法传片。通过化学电镀工艺条件的优化可以有效降低铜膜在退火之后的应力,另外,采用低温长时间的退火方式(例如炉管)也可以降低应力。