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Description
Ziel dieser Arbeit ist es ein besseres Verständnis für das Porenbildungsverhalten in dünnen Kupferschichten bei thermo-mechanischer Belastung zu erreichen. Dabei wurden insgesamt drei Einflussfaktoren untersucht: (1) unterschiedliche Tiefen innerhalb der Kupferschicht, (2) die Inhomogenität der thermischen Belastung und (3) das Vorhandensein einer Passivierungsschicht über der Kupferschicht. Um die thermo-mechanischen Belastungsbedingungen nachzubilden, die bei einem Kurzschluss- oder einem Überlastereignis in applikativen Leistungshalbleiterbauteilen auftreten, wurden aktiv beheizte Halbleitertestchips verwendet. Nach den Belastungstests wurden die Proben elektropoliert, um Schädigungsporen im Inneren der Cu-Metallisierung freizulegen. Diese wurden dann mittels Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert und mit Hilfe einer Matlab-basierten Bildauswertungssoftware quantifiziert. Es zeigte sich, dass die Kupfertiefe keinen Einfluss auf die Porendichte hat. Im Gegenteil dazu deuten eine lokal reduzierte thermische Belastung aufgrund inhomogener Erwärmung sowie das Vorhandensein einer Polyimid-Passivierungsschicht auf eine geringere Degradation im Hinblick auf Porendichte hin. Die im Zuge dieser Bachelorarbeit gewonnen quantitativen Daten können künftig für die Kalibrierung von Modellen zur Simulation von Porenbildung herangezogen werden.