退火工艺对硅通孔填充Cu微结构演化与胀出行为的影响

来源期刊：金属学报2016年第2期

论文作者：陈思 秦飞 安彤 王瑞铭 赵静毅

文章页码：202 - 208

关键词：硅通孔;电镀Cu;退火;微结构;胀出量;

摘    要：采用不同电流密度和外加剂浓度将Cu电镀填充到硅通孔（TSV）制作晶圆试样,将试样置于Ar气环境内进行退火处理.观测了硅通孔填充Cu（TSV-Cu）的胀出量和界面完整性,分析了电镀参数对填充Cu微结构（晶粒尺寸）以及微结构对填充Cu退火胀出量的影响.结果表明,电流密度和外加剂浓度影响TSV-Cu的晶粒尺寸.电流密度越高,晶粒尺寸越小;外加剂浓度越高,晶粒尺寸越小,但其影响程度不如电流密度显著.退火后,Cu的晶粒尺寸变大,TSV-Cu发生胀出,胀出量与Cu晶粒尺寸具有正相关的关系.随着TSV-Cu的胀出,Cu-Si界面发生开裂,裂纹沿界面层中的Cu种子层内部延伸.