微刮痕使用檢測(cè)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(guò)程中的電化學(xué)特性更增加了對(duì)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(jì)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(diǎn)交界處,
更容易遭受機(jī)械及化學(xué)作用的傷害?;瘜W(xué)機(jī)械研磨過(guò)程在晶粒上產(chǎn)生顯著的剪應(yīng)力,
會(huì)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(lèi)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?lái)源為回火(annealing),
電鍍銅薄膜幾乎是一種非晶同性物質(zhì),回火制程無(wú)論是自我回火(self-annealing)或熱回火(thermal),
都會(huì)讓薄膜轉(zhuǎn)變成晶體結(jié)構(gòu),熱回火也同時(shí)增加添加物與銅金屬交互作用的可能性,
因此會(huì)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(xiǎn)程度。