文章來源：半導(dǎo)體與物理

原文作者：jjfly686

本文介紹了集成電路制造工藝中的電鍍工藝的概念、應(yīng)用和工藝流程。

在現(xiàn)代芯片制造的復(fù)雜工藝中，電鍍(Electroplating)技術(shù)扮演著關(guān)鍵角色。這項(xiàng)看似傳統(tǒng)的技術(shù)，經(jīng)過精密改良后，已成為納米級集成電路制造的核心工藝之一。

芯片制造中的電鍍工藝

電鍍是通過電化學(xué)反應(yīng)在物體表面沉積金屬層的技術(shù)。與傳統(tǒng)裝飾性電鍍不同，芯片電鍍具有以下特點(diǎn)：

納米級精度：金屬層厚度控制在10-200納米范圍。

超高純度：金屬純度需達(dá)99.9999%以上。

三維填充：需完美填充微米級溝槽結(jié)構(gòu)。

電鍍在芯片制造中的應(yīng)用

電鍍工藝主要應(yīng)用于芯片制造的后端工藝(BEOL，Back End of Line)：

金屬互連層形成：在絕緣層上構(gòu)建銅導(dǎo)線。

TSV(硅通孔)填充：3D芯片堆疊中的垂直導(dǎo)電通道。

UBM(凸塊下金屬層)制備：芯片封裝的關(guān)鍵界面層。

電鍍工藝流程

1

. 前處理階段

晶圓清洗：使用超純水與化學(xué)試劑去除表面污染物。

阻擋層沉積：2-5nm厚的Ta/TaN復(fù)合層，防止銅擴(kuò)散。

種子層沉積：50-100nm銅層(PVD工藝)，提供導(dǎo)電基底。

2. 電鍍核心過程

3.后處理工藝

退火：150-400℃熱處理改善晶體結(jié)構(gòu)。

化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)：去除多余銅層，實(shí)現(xiàn)表面平坦化。