電鍍之后的銅晶粒非常小,通常小于0.1um,此 時(shí)銅膜的電阻率比較高。 XC17512LSO20C而且,在室溫條件下,銅晶粒會在白退火(self anneal)效應(yīng)下逐漸長大E25]。化學(xué)機(jī)械研磨速率對銅晶粒非常敏感,相對于小晶粒,晶粒的研磨速率可以提高⒛%以上。因此,隨時(shí)問變化的銅晶粒使化學(xué)機(jī)械研磨置藝變得不穩(wěn)定。另外,大晶粒降低了薄膜中晶界的數(shù)量,可以大大提高銅線電遷移(electron migration)可靠性。鑒于上述原因,化學(xué)電鍍的銅必須經(jīng)過退火(anneaD處理才可以進(jìn)行隨后的工藝。圖6.42為目前商業(yè)上廣泛應(yīng)用的化學(xué)電鍍機(jī)臺自帶的退火裝置(i曠situ anneal)。圖6.43為銅膜退火前后的晶粒大小比較。退火之后,薄膜的電阻率降低了20%左右[3別,而且,薄膜的厚度越厚,退火溫度越高,薄膜達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間越短「3子l。晶粒大小也由退火前的0.1um左右長大到1um以上「151,而且,退火之后晶相的分布變得更加無序。

    圖6.42 退火裝置(N()VELLUS公司提供)