电镀工艺流程讲解.pptx

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1、晶圆电镀工艺讲解晶圆电镀工艺讲解部门：部门：工程部工程部日期：日期：2010-10讲师：讲师：赵赵 林林内容大纲内容大纲 初识电镀初识电镀 电镀目的电镀目的 产品简介产品简介 镀层结构镀层结构 电镀步骤电镀步骤初识电镀 外外 觀觀装饰要求美觀 功功 能能防止腐蝕防銹提高外表硬度和耐磨性能提高導電性能提高电磁性能修復尺寸提高光的反射性能增加焊錫性防止局部滲碳;滲氮提高潤滑性延長耐候性與耐熱性电镀用途初识电镀广义的电镀包括化学镀，电镀，电铸，真空镀等.狭义：电镀就是利用电解电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程 的方式使金属或合金沉积在工件外表，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层

2、的过程，就叫电镀。简单的理解，是物理和化学变化的结合。电镀概念化学镀是不需要电流提供，直接通过自催化或置换等原理进行的.电镀，电铸必需要有外部直流电流提供才能进行。真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件外表沉积各种金属和非金属薄膜.在我们的制程中除了电铸，其它在我们的制程中除了电铸，其它3种方式的电镀都会应用到种方式的电镀都会应用到.初识电镀电解 电镀Wafer可溶或不可溶性阳极三要素：直流电源，欲镀金属之电解质溶液，阴阳极导电导体三要素：直流电源，欲镀金属之电解质溶液，阴阳极导电导体.M+e-MM-e-M+电镀目的我们电镀的主要目

3、的：我们电镀的主要目的：1.保护已有的电路线路铝层,增强线路信号传输的可靠性和稳定性.在电镀工序之前的电路线路为很薄的铝层厚度约1-4um,金属铝的化学性质很活泼,暴露在大气中非常容易被氧化和腐蚀.由于厚度很薄,一旦线路被氧化或腐蚀,其信号传输的可靠性和稳定性会大大下降,甚至失效,从而严重影响产品品质和性能.如果在金属铝外表镀上镍层,就可以起到保护线路的作用.2.为后面的BGA工序提供焊锡载体。电镀后面的工序是置锡球,金属铝不具可焊锡性能,所以直接在金属铝上进行置锡球是不可能的.如果在金属铝外表先镀上镍层,然后再镀上一层薄薄的金,就可以到达既能保护铝层线路又能提供良好的焊锡效果的目的.外表湿润

4、的作用：使用DI纯水将枯燥的Wafer外表进行预浸润，排出孔中的气泡。然后Wafer再浸入后面的cleaner除油液中时，除油液能均匀的分布在Wafer外表，到达除油均匀一致的效果.电镀目的QDR清洗的作用：从除油液中取出Wafer后，Wafer外表残留有大量的药水，在进入下一工站之前必须保证Wafer外表是清洁的，否则会污染药水，影响产品镀层品质和药水的使用寿命。电镀目的TRAP槽的作用：1.分级漂洗，节约用水资源；2.让反响速度慢慢将下来.电镀目的孔径孔径35um，孔深，孔深40um电镀目的产品简介产品外观金属金层金属金层镀层结构电镀前金属铝层金属铝层电镀后电镀步骤根据电镀作用,整个电镀过

5、程可分三个步骤：PART 1 电镀：镀镍镀镍PART 1 电镀：蚀刻铝蚀刻铝&去胶去胶PART 3 电镀：边缘镀金边缘镀金我们电镀的目的是什么？我们电镀的目的是什么？换铁氟龙换铁氟龙换干净的换干净的cassette60，15min600W，100sccm Ar，20minIPQC可稽核作业手法：可稽核作业手法：1.放入金属制提篮一次放入金属制提篮一次不超过不超过3片片2.notch口全部朝上口全部朝上3.线路面全部朝外线路面全部朝外PlatingRoom刻铝&去胶步骤镀镍&金步骤20-30min，882，PH=4.6-4.8,Ni厚度厚度2-4um10-20min，882，PH=5.7-6.3

6、,金厚度金厚度0.03-0.07um1.铝外表活化-除油目的：除去铝外表的污染物，如油脂，指纹，灰尘等.Step1:外表湿润Step2:cleaner 浸泡Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：室温时间：30秒钟冲水过程中要盖上盖子温度：室温时间：2.5分钟要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：5分钟冲水过程中要盖上盖子2.铝外表活化酸浸目的：除去铝外表的氧化物及其它合金元素线路铝层为含铜4%的合金层，使其外表露出活性的金属铝层.Step1:硝酸浸泡Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业

7、要要求求温度：室温时间：10秒钟要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,温度：室温时间：5分钟冲水过程中要盖上盖子3.第一次化学镀锌目的：1.去除铝外表的氧化膜.2.在铝的外表形成一层锌的 置换层,阻挡铝被再次氧化.Step1:第一次化学镀锌Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：室温时间：10秒钟要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面

8、,温度：室温时间：5分钟冲水过程中要盖上盖子铝能将溶液中的锌置换出来铝能将溶液中的锌置换出来4.硝酸退除目的：1.去除第一次浸锌层.因第一次浸锌镀层比较粗糙,且覆盖不完全.2.去除暴露出来的合金腐蚀层.浸锌时对基体的腐蚀会使合金夹杂物暴露出来.Step1:硝酸退除Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：室温时间：10秒钟要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,温度：室温时间：5分钟冲水过程中要盖上盖子5.第二次化学镀锌目的：镀上一层更薄更均

9、匀更致密的 锌层.粗糙的镀层硝酸已经去除，外表平整细致，镀出的镀层更均匀致密.Step1:第二次化学镀锌Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：室温时间：5秒钟要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,温度：室温时间：5分钟冲水过程中要盖上盖子常见问题及解决方法小结与提问1-5提问：小结：1.镀前为什么要先除油？如果作业过程中遗漏这个步骤会有何种结果？2.第一次化学镀锌后要用硝酸来退除，为什么？如果不做会怎样？3.在操作的过程中，为何要抖动？

10、1.此1-5步骤都可以称之为是铝金属底材镀前的前处理过程.前处理是所有镀前处理最重要的技术环节.镀前处理不到位，直接影响到产品的结合力和外观等品质问题.2.铝金属很容易被氧化而在其外表形成一层薄的氧化膜,这层氧化膜的存在会严重影响镀层之间的结合力.所以制程中采用两次化学镀锌的方法来解决这个问题.3.操作过程中要严格按照操作条件处理时长，槽液条件等来进行操作.4.任何操作之前必须先确认镀液浓度，温度，pH值，是否有循环过滤等操作条件是否在规格之内.6.碱性预镀化学镍目的：1.减少锌镀层被后面的酸性化学镍溶液所溶解,以保证镍镀层与铝层的结合力.锌在碱性溶液中的溶解速度比酸性慢,故在铝外表置换一层薄

11、的镍后,再次进入酸性化学镍溶液时其与镀液接触的阻挡层已经不再是锌,而是镍。2.化学镀具有较好的镀孔能力.Step1:碱性预镀化学镍Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：392时间：3分钟要求机械垂直振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,温度：室温时间：3分半钟冲水过程中要盖上盖子7.酸性化学镍目的：在极薄的碱性预镀镍镀层上均匀的沉积一层化学镍镀层.化学镀镍具有比电镀镍更好的镀深孔能力.我们的产品上具有多个直径约35um深度约40um的微孔,微孔的内

12、外表必须被均匀的镀上各种金属镀层才能满足产品功能需求.Step1:酸性化学镍IStep2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：842时间：30分钟要求机械垂直振动,振动过程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：702，502时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,温度：室温时间：5分钟冲水过程中要盖上盖子常见问题及解决方法小结与提问1-7提问：小结：1.请表达此节1-7步骤各步骤的内容.2.此节制程中用到哪几种化学镀镍工艺？其作用是什么？3.为何酸性化学镀镍槽后的2个TRAP槽的温度不是室温？1.此1-7步骤主要目

13、的是镀镍2.镀完锌后在酸性化学镀镍之前必须先镀碱性化学镍.以防止锌被过度腐蚀.3.每个步骤完成后要立即进行后面的操作，防止等待时间过长而影响镀层的结合力.8.外观检验目的：镀镍效果.外观检验作作业业流流程程作作业业要要求求按照去胶检验标准规定要求进行检验.Wafer上面不可有明显的光刻胶残留9.酸性化学镀金目的：在凸起的线路层的三面均匀的沉积一层化学金镀层,将整个线路进行包覆,对线路起到很好的保护作用.并对后段的BGA制程提供焊锡载体。Step1:酸性化学镀金Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作业业流流程程作作业业要要求求温度：882时间：10-20分钟要求垂直振动,振动过

14、程Wafer不得露出药液面,药水一直循环过滤温度：室温时间：3分30秒冲水过程中要盖上盖子温度：702，502时间：5秒钟/槽要求手动上下振动,振动过程Wafer不得露出药液面,10.外表枯燥目的：驱除镀层内，镀层外表及产品内的水分，使得产品枯燥.Step4:氮气吹干作作业业流流程程作作业业要要求求Step5:烘箱烘干温度：602时间：60分钟1.Wafer下面垫清洁的无尘纸；2.吹干要求外表无明显水珠11.品质检验目的：检测镀层质量是否到达规格之内.XRF膜厚测试仪测试镀层厚度是否到达规格要求.电性能测试测试镀层电路是否导通.蚀刻完铝和镀完金后均需要测试外观检验检测镀层的完整性，外观均匀性常见问题及解决方法电镀不良图片OKNGOK铝蚀刻不净THANKS！请自由提问请自由提问.