今天看到一份其他公司的晶圓芯片的制作工藝流程,其中有一道工藝是采用亞硫酸金鈉溶液經過低溫成膜形成黃金層。
我們都知道晶圓在進行金屬層沉積的時候,常用濺射或者蒸發的工藝,因此鍍膜層厚度一般都不高,特別是鍍金子的時候,100g金真的到晶圓上的不會超過20g,浪費啊。流程原文對這兩步工序的介紹如下:
“金屬膜沉積:
金屬蒸鍍是在真空環境下,在光刻后的晶圓表面上蒸鍍金屬層。本項目采用真空蒸發法,是采用電子束加熱將金屬原料蒸發沉積到外延片上的一種成膜方法。蒸發原料的分子或原子平均自由程較高,在真空中幾乎不予其他分子碰撞和直接到達外延片。到達外延片的原料分子不具有表面移動的能量,立即凝結在晶圓片表面。金屬蒸鍍使用的主要材料為鈦、鉑、金、鍺、鎳。
低溫成膜:低溫成膜工藝是在表面沉積一層金屬膜,其中,原料金、硫代硫酸鈉鹽、氫氧化銨,該工藝工程會產生成膜廢液,委外處理。”
用電鍍鍍金確實是個鍍厚膜的好方法,鍍它100個um,芯片打線效果相當好的。但是電鍍前必須有一層導電層。今天詳細了解一下晶圓電鍍金的原理和工藝。
1、電鍍到底是如何玩的呢?
電鍍是一種電化學過程,也是一種氧化還原過程.電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。鍍金陽極一般采用鉑金鈦網材料。當電源加在鉑金鈦網(陽極)和硅片(陰極)之間時,溶液會產生電流,并形成電場。陽極發生氧化反應釋放出電子,同時陰極得到電子發生還原反應。陰極附近的絡合態金離子與電子結合,以金原子的形式沉積在硅片表面。鍍液中的絡合態金離子在外加電場的作用,向陰極定向移動并補充陰極附近的濃度消耗。
對于LD晶圓用到的鍍液就是亞硫酸金鈉。當然也有其他電鍍用的藥水,比如氰化物電鍍液,就是有劇毒。但是比亞硫酸鹽做出的膜要好,溶液也穩定很多。
亞硫酸金鈉也是用化學方法采用純金溶于溶液中,金以氯酸金或雷酸金的形式加入到鍍液中。在溶液中形成亞硫酸金絡合離子和檸檬酸金絡合離子。市場上有專門賣的。關于這個溶液可以看下面的注解:
審核編輯 :李倩
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