微刮痕使用檢測顯微鏡可清晰觀察
針孔(pin-holes)與微刮痕(microcracks)
鍍銅(plated copper)是一種復(fù)晶物質(zhì),電鍍過程中的電化學(xué)特性更增加了對化學(xué)機(jī)械研磨制程的挑戰(zhàn),
典型的電鍍電解??液是由硫酸銅/硫酸/去離子水、加速劑(例如二硫化物)、抑制劑、
含氮化合物及以ppm計量的鹽酸所組成
這些混有多種添加物的電解液,其產(chǎn)生的凈效應(yīng)讓晶粒邊界,特別是三點交界處,
更容易遭受機(jī)械及化學(xué)作用的傷害。化學(xué)機(jī)械研磨過程在晶粒上產(chǎn)生顯著的剪應(yīng)力,
會讓材料破裂(特別是晶粒間的破裂)并產(chǎn)生應(yīng)力作用下的化學(xué)腐蝕(晶粒間腐蝕),類似的晶粒邊界微裂縫
:光學(xué)顯微影像顯示電鍍銅薄膜在CMP后的晶粒間破裂。
除了在沉積階段發(fā)生的添加物吸收與晶粒邊界鍵結(jié)減弱外,第二種讓晶粒鍵結(jié)變?nèi)醯膩碓礊榛鼗?annealing),
電鍍銅薄膜幾乎是一種非晶同性物質(zhì),回火制程無論是自我回火(self-annealing)或熱回火(thermal),
都會讓薄膜轉(zhuǎn)變成晶體結(jié)構(gòu),熱回火也同時增加添加物與銅金屬交互作用的可能性,
因此會形成表面薄膜與減弱晶粒間的鍵結(jié)力,上述機(jī)制都增加了在晶粒邊界造成裂縫的風(fēng)險程度。
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