析氢反应对晶圆电镀的危害？

上次的文章，我们介绍了晶圆表面的副反应，见文章：《电镀时晶圆表面有哪些副反应？》析氢反应，即氢气的析出，当阴极(晶圆)电流效率降低时，氢气的析出有许多坏处。

1，造成氢脆。

当析氢反应发生时，有一部分氢原子不会直接逸出，而是渗入到金属或硅基体晶格中。氢原子直径非常小，易进入金属或硅的晶格缺陷、位错或晶界中。这些氢原子在其中造成局部晶格膨胀、畸变，甚至引起残余应力。长期积累，会造成镀层脆化、强度降低。

2，产生针孔与麻点。

针孔，是一种贯穿性小孔。麻点，是一种表面小凹坑。镀层初期沉积时，氢气泡若附着在晶圆表面未及时脱离，金属会沉积在气泡四周，气泡后期消失后，会在该处留下贯穿性的细孔；显微镜下呈“慧星尾巴状”结构，形成针孔（pinhole）缺陷。

3，镀层“烧焦”。

“烧焦”是指在电镀层上出现：疏松、多孔、发黑、粗糙?的沉积物；外观上像是被“烧焦”一样，镀层质量严重下降。H?在晶圆表面被大量还原为氢气后，结果使这些部位的OH?浓度迅速升高；使晶圆表面呈碱性环境。金属离子（如Cu??、Ni??）易生成氢氧化物沉淀；这些非金属沉积物与金属共沉积，导致晶粒疏松、孔洞多、色泽发黑。

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