晶圆电极电镀(一)激光器电极电镀

原创 芯片工艺技术 2021-11-26 17:40


今天看到一份其他公司的晶圆芯片的制作工艺流程,其中有一道工艺是采用亚硫酸金钠溶液经过低温成膜形成黄金层。

      我们都知道晶圆在进行金属层沉积的时候,常用溅射或者蒸发的工艺,因此镀膜层厚度一般都不高,特别是镀金子的时候,100g金真的到晶圆上的不会超过20g,浪费啊。流程原文对这两步工序的介绍如下:

“金属膜沉积:

金属蒸镀是在真空环境下,在光刻后的晶圆表面上蒸镀金属层。本项目采用真空蒸发法,是采用电子束加热将金属原料蒸发沉积到外延片上的一种成膜方法。蒸发原料的分子或原子平均自由程较高,在真空中几乎不予其他分子碰撞和直接到达外延片。到达外延片的原料分子不具有表面移动的能量,立即凝结在晶圆片表面。金属蒸镀使用的主要材料为钛、铂、金、锗、镍。

低温成膜:低温成膜工艺是在表面沉积一层金属膜,其中,原料金、硫代硫酸钠盐、氢氧化铵,该工艺工程会产生成膜废液,委外处理。”


   用电镀镀金确实是个镀厚膜的好方法,镀它100个um,芯片打线效果相当好的。但是电镀前必须有一层导电层。今天详细了解一下晶圆电镀金的原理和工艺。

1、电镀到底是如何玩的呢?

      电镀是一种电化学过程,也是一种氧化还原过程.电镀的基本过程是将零件浸在金属盐的溶液中作为阴极,金属板作为阳极,接直流电源后,在零件上沉积出所需的镀层。镀金阳极一般采用铂金钛网材料。当电源加在铂金钛网(阳极)和硅片(阴极)之间时,溶液会产生电流,并形成电场。阳极发生氧化反应释放出电子,同时阴极得到电子发生还原反应。阴极附近的络合态金离子与电子结合,以金原子的形式沉积在硅片表面。镀液中的络合态金离子在外加电场的作用,向阴极定向移动并补充阴极附近的浓度消耗。

对于LD晶圆用到的镀液就是亚硫酸金钠。当然也有其他电镀用的药水,比如氰化物电镀液,就是有剧毒。但是比亚硫酸盐做出的膜要好,溶液也稳定很多。


亚硫酸金钠也是用化学方法采用纯金溶于溶液中,金以氯酸金或雷酸金的形式加入到镀液中。在溶液中形成亚硫酸金络合离子和柠檬酸金络合离子。市场上有专门卖的。关于这个溶液可以看下面的注解:

晶圆电镀金常用工艺过程:

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(时间限制,明天再写。。。。)



芯片工艺技术 半导体学习研发笔记,为了更好的服务开发小组
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