在半导体加工中，金属化问题是一个关键的技术挑战，主要表现为金属互连线(如铜、铝)出现电迁移和接触电阻升高，这些问题严重影响了芯片的性能和可靠性。
产生原因：温度异常与微观结构变化
温度过高：在高温退火过程中，金属互连线会发生电迁移或晶粒过度生长。这种微观结构的变化会直接影响电学性能，降低互连线的可靠性。
温度不足：当温度过低时，金属与硅之间的接触电阻无法得到优化。这会导致电流传输效率降低，增加器件的功耗，并使性能变得不稳定。
影响：性能下降与故障风险增加
电迁移、晶粒过度生长以及接触电阻升高相互关联，共同导致芯片整体性能下降。这些问题不仅会使芯片信号传输速度减慢、逻辑功能异常，还会增加芯片在使用过程中的故障风险，提高产品维护成本和失效率。
解决措施：温控优化与工艺改进
优化退火温度：通过采用高精度的温度控制系统，如精密工业冷水机，为半导体设备提供稳定的冷却支持，减少因温度波动导致的电迁移和接触电阻问题，从而提高芯片的性能和可靠性。
优化接触工艺：调整接触层的材料、厚度和制备工艺，例如采用多层结构或添加掺杂元素，可以有效降低接触电阻，提高电流传输效率。
材料选择：选用抗电迁移能力强的金属材料(如铜合金)和导电性好的接触材料(如掺杂多晶硅或金属硅化物)，进一步优化接触电阻。
通过这些措施，可以有效解决金属化问题，提升半导体芯片的性能和可靠性。
