随着半导体器件尺寸的不断缩小,互连对芯片速度、可靠性、功耗等性能的影响越来越大。互连材料和工艺技术的改进成为集成电路技术进步的重要关键之一。后端互连技术,已经逐步从铝互连过渡到铜互连。在0.13μm及其以下的技术节点中,铜互连技术已经成为主流。在引入电镀铜工艺的同时我们也不得不面对一些铜线工艺所特有的缺陷,如铜线和低K值介电质可靠性问题,以及电镀铜后产生的孔洞缺陷等问题。本文对金属层孔洞缺陷产生的机理进行研究分析,重点对电镀铜工艺进行优化,针对孔洞缺陷产生不同机理设计相关实验方案。通过对比电镀铜工艺中不同的转速对孔洞缺陷的影响,得到电镀时转速与孔洞缺陷的关系;通过对比电镀后到化学机械研磨之间不同等待时间的实验结果,得到电镀后到化学机械研磨之间等待时间长短与孔洞缺陷的关系;根据对比不同的退火温度和退火时间的实验结果,并通过选择合适的退火条件,既可以有效控制铜金属层后孔洞缺陷,又不会对铜金属层的电导率和内应力造成大的影响。在本项研究工作中,根据实际生产应用降低成本,提高效益的需求,选取了最优化的电镀铜工艺应用到实际生产工艺中,并对新的工艺条件进行严格验证,确保产品在新的工艺条件下孔洞缺陷降低,成品率和可靠性得到了有效提升。