怎樣才能更好地在晶圓上進(jìn)行電鍍

作者：網(wǎng)站管理員　來源：本站原創(chuàng)　日期：2022/11/18 14:59:50　點(diǎn)擊：3561　屬于：技術(shù)資訊

電鍍工藝

 

電鍍過程是金屬化（Metalization）的過程，也就是將電鍍液中的金屬離子電鍍到晶圓表面，以形成金屬互連，在IC晶圓制造流程中是重要的一環(huán)。

 

芯片凸點(diǎn)電鍍的典型加工流程

 

目前,比較典型的凸點(diǎn)制作工藝流程主要包括焊料凸點(diǎn)制作和金凸點(diǎn)制作。

 

• 焊料凸點(diǎn)制作工藝流程：

清洗→濺射Ti/Cu→光刻1→電鍍Cu/Ni→去膠→腐蝕→介質(zhì)制作→光刻2→腐蝕介質(zhì)→去膠→濺射Ti/Cu→光刻3→鍍Cu/Ni→鍍焊料→去膠→腐蝕Cu→腐蝕Ti→硅片回流→檢測凸點(diǎn)→劃片分割→成品。

 

• 金凸點(diǎn)制作工藝流程：

清洗→濺射TiW/Au→厚膠光刻→掃膠→電鍍Au→去膠→清洗→腐蝕Au→腐蝕TiW→退火→檢測→成品。

 

一般來說，凸點(diǎn)制備過程中，主要采用電鍍銅、鎳、金、錫鉛、錫銀等鍍種，一些特殊的凸點(diǎn)工藝還使用金錫、錫、銀、銦、化學(xué)鍍鎳等鍍種。

 

電鍍?cè)O(shè)備

電鍍過程中主要涉及電鍍?cè)O(shè)備和電鍍液兩部分，因此電鍍?cè)O(shè)備和電鍍液的好壞，直接決定了電鍍效果的優(yōu)劣。

 

全自動(dòng)電鍍?cè)O(shè)備

2013年，日本的電鍍公司開發(fā)了一種適用于200毫米以下（4-8寸）的半導(dǎo)體晶圓的全自動(dòng)電鍍機(jī)。

 

該產(chǎn)品沿用了其獨(dú)特的攪拌杯式結(jié)構(gòu)，可以強(qiáng)烈攪動(dòng)晶片表面上的電鍍液，因此可以改善在深孔中的可嵌入性和均勻的電鍍沉積性，并且還可以實(shí)現(xiàn)高密度電流的高速電鍍，從而減少了電鍍杯的數(shù)量。

 

此外，通過采用雙機(jī)械臂來提高運(yùn)輸效率，從根本上改進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。與寬3,400毫米、深1,950毫米，每月產(chǎn)量為12780片的傳統(tǒng)系列相比，它的尺寸減少了40％，但生產(chǎn)速度提升到了約1.5倍。
 

全自動(dòng)電鍍?cè)O(shè)備
 

半導(dǎo)體晶圓杯型實(shí)驗(yàn)設(shè)備

兩年后的2015年，又開發(fā)出了用于半導(dǎo)體晶圓的小型電鍍實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)類似于量產(chǎn)機(jī)型的電鍍效果。

 

該設(shè)備是用于制造2到8英寸半導(dǎo)體晶片的小型電鍍實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只能在普通設(shè)備的100V電壓和壓縮空氣下運(yùn)行。除了金，銀，鈀，銅，鎳等外，還有多種兼容的電鍍液，包括合金和無鉛電鍍液，電鍍液的體積減少到不足10升，約為浸鍍型的一半，從而降低了實(shí)驗(yàn)成本。

 

此外，通過使用該公司自己的Stir Cup作為電鍍杯，使其達(dá)到了批量生產(chǎn)水平的電鍍質(zhì)量，并具有優(yōu)異的鍍膜厚度均勻性、除泡性以及深孔嵌入性。伴隨著離子供應(yīng)的增加，電流密度的升高也縮短了電鍍時(shí)間。

 

而且，與購買量產(chǎn)機(jī)型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相比，可以以三分之一到四分之一的價(jià)格引入該機(jī)器，極大地控制住了實(shí)驗(yàn)成本。

 實(shí)驗(yàn)機(jī)，尺寸僅有寬800 x 長700 x 高1000 mm(正面)

同時(shí)，搭配日本公司獨(dú)有的鍍液，更是可以達(dá)到優(yōu)良的電鍍效果，免去重新電鍍的麻煩和損失，大大減少貴金屬的成本。