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硅片表面的金屬污染物可能對其上制造的半導(dǎo)體器件造成不可逆的損傷，銅也不例外，它將減少少數(shù)載波壽命，減少DRAM的刷新時間，增加反向偏置結(jié)泄漏電流，這會導(dǎo)致柵氧化物漏電流增加，并降低柵氧化物的擊穿電壓，隨著設(shè)備尺寸的縮小，這個閾值在未來可能會降低。

為了實現(xiàn)柵極氧化物完整性(GOI)，通過斜坡電壓試驗確定缺陷密度，與時間相關(guān)的介電擊穿是對設(shè)備保持運行時間長度的衡量標準，因此是可靠性的衡量標準，雖然使用了不同類型的晶圓，不同的引入銅污染的方法，以及不同的GOI指標，銅的植入、背面銅污染、化學(xué)浸漬污染和旋轉(zhuǎn)污染都被用于在門氧化之前或之后引入已知數(shù)量的銅，有時氧化物缺陷密度(D)，有時平均氧化物擊穿場(Ebd)被報道為銅對GOI影響的測量方法，缺陷密度的含義在所有來源中并不一致，因為用于確定擊穿的閾值在8MV/cm和12MV/cm之間變化，平均擊穿場的含義在所有源中都不是均勻的，因為已經(jīng)使用了不同的電容器區(qū)域來確定它們。

從圖中可以看出，銅濃度有一個閾值，低于這個閾值，銅對平均擊穿場沒有可檢測到的影響，如果銅濃度超過這個閾值，平均擊穿場開始下降。一般來說，氧化物越薄，它下降得越快，這意味著保持加工條件尤其重要，以便在氧化物厚度較小時不超過允許的銅濃度，因為100種薄氧化物對產(chǎn)率的影響會更大，如果通過植入引入高劑量的銅，平均擊穿場也會迅速降低，這可能是因為高劑量植入造成的損傷允許在（損傷的）表面附近有更多的銅沉淀。

利用透射電子顯微鏡(TEM)，已經(jīng)證明銅污染通過沉淀影響氧化物缺陷，在氧化溫度上升時，銅可能很容易擴散到硅中，氧化前只有一小部分銅被并入氧化物中，銅很容易在硅中沉淀，因為它在硅中具有很高的擴散系數(shù)，并且其固體溶解度與溫度密切依賴，為了發(fā)生沉淀，也必須存在成核位點，這些缺陷既可以是晶格缺陷，也可以是通過均勻成核而形成的缺陷。

由于高頻溶液中的銅沉積與硅溶解同時發(fā)生，因此可能會發(fā)生硅粗糙化，這反過來又會影響生長在這個表面上的氧化物的可靠性，晶翅片(Cz型)在SPM和稀釋的高頻浴中清洗，然后將它們放在受銅污染的稀釋高頻浴中污染1分鐘。染的APM溶液的銅污染達到一個穩(wěn)定的濃度，可以用一個簡單的吸附和蝕刻模型充分描述，如果在硅中存在足夠多的量，銅可以在Si/SiOi界面上沉淀，導(dǎo)致巨大的產(chǎn)率損失，銅開始以這種方式影響產(chǎn)率時的閾值濃度取決于氧化物的厚度，對于薄于12納米的氧化物，閾值濃度在2xlO“原子/cm”附近。

經(jīng)過高溫氧化的晶翅片對隨后的銅污染不那么敏感，很可能是硅自身間隙的存在導(dǎo)致沉淀的核化和生長更加困難，或者它驅(qū)動銅進入取代位點。在柵氧化之前，硅表面的銅污染導(dǎo)致面積和場重疊成分的屈服損失，這是在野外重疊邊緣的銅吸收和沉淀的結(jié)果。在介質(zhì)電場中，可以看到一個大的與周邊相關(guān)的柵極氧化物泄漏電流分量，這導(dǎo)致了現(xiàn)場重疊邊緣的可靠性問題，這被Qbd測量證實，結(jié)漏電流還具有面積和周界分量，周長分量比預(yù)期的面積要大得多，因為銅的輪廓在表面附近達到峰值，由于當電路擴展到更小的尺寸時，器件的周長變得相對重要，周長產(chǎn)率和可靠性問題在高密度電路中占主導(dǎo)地位，因為銅被保留在場重疊邊緣和表面附近，即使在低濃度下，它仍然是一個問題污染物。

研究發(fā)現(xiàn)，從受污染的HF溶液中沉積的非常低水平的銅會導(dǎo)致氧化物中高密度的凸起，研究表明，結(jié)果表明，這些凸起不是電短路，相反這些凸起的氧化物比周圍的氧化物厚，SIANTRS投影的MOSFET柵極下凸點引起的電容變化將導(dǎo)致閾值電壓偏移，這對于具有0.13微米特征尺寸且更小的設(shè)備技術(shù)來說是不可接受的。