微刮痕使用检测显微镜可清晰观察
针孔(pin-holes)与微刮痕(microcracks)
镀铜(plated copper)是一种复晶物质,电镀过程中的电化学特性更增加了对化学机械研磨制程的挑战,
典型的电镀电解液是由硫酸铜/硫酸/去离子水、加速剂(例如二硫化物)、抑制剂、
含氮化合物及以ppm计量的盐酸所组成
这些混有多种添加物的电解液,其产生的净效应让晶粒边界,特别是三点交界处,
更容易遭受机械及化学作用的伤害。化学机械研磨过程在晶粒上产生显着的剪应力,
会让材料破裂(特别是晶粒间的破裂)并产生应力作用下的化学腐蚀(晶粒间腐蚀),类似的晶粒边界微裂缝
:光学显微影像显示电镀铜薄膜在CMP后的晶粒间破裂。
除了在沉积阶段发生的添加物吸收与晶粒边界键结减弱外,第二种让晶粒键结变弱的来源为回火(annealing),
电镀铜薄膜几乎是一种非晶同性物质,回火制程无论是自我回火(self-annealing)或热回火(thermal),
都会让薄膜转变成晶体结构,热回火也同时增加添加物与铜金属交互作用的可能性,
因此会形成表面薄膜与减弱晶粒间的键结力,上述机制都增加了在晶粒边界造成裂缝的风险程度。
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