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化学镀镣/镀金

2021-06-25 11:42 作者:华林科纳  | 我要投稿


CSE为晶圆碰撞、垫片重铺(线粘合)和ACF/ACA应用提供分包商化学镀镣设备服务。CSE在全国有三 个制造站点提供这些服务。我们的目标是以客户为导向,灵活地满足所有客户需求。我们为原型、工程和 研发项目以及大量生产提供支持。每个CSE设备每年的产量为60万个晶圆。

CSE使用化学镀镣与化学镀铝和浸入金工艺相结合,提供几种不同的垫片鳍和层厚度:

■ e-Ni/Au

■ e-Ni/Pd

■ e-Ni/Pd/Au

■ e-Ni/Ag

我们的柔性工艺可以根据要求和应用在2pm到25卩m之间沉积镣厚度。??可以沉积在100纳米和300 纳米之间,黄金通常沉积在30纳米到100纳米之间。运行此流程超过20年,我们很高兴帮助您找到适 合您应用程序的规格。

化学镀镣/镀金

碰撞下金属化(UBM)是所有碰撞过程不可分割的一部分。该层通常通过物理气相沉积(PVD)、电镀或 化学镀沉积。这三种UBM技术之间的选择通常取决于成本和可靠性。PVD和电镀技术需要高真空和光刻 步骤,因此被认为是高成本操作。化学镣/金工艺技术是一种简单的湿化学工艺,是自定型的,因此相对于 其资本投资总额和运营成本而言,成本更低。


 


对于铝基集成电路,沉积化学镣层的化学序列包括以下步骤:

1. 清洁垫子,免受因晶圆处理、存储或制造过程变化而可能发生的任何有机或硅基污染。

2. 去除铝垫表面可能积累的任何天然氧化物。这通常使用腐蚀性蚀刻化学品进行。

3. 铝表面的激活。最常见的湿化学系统是“锌化”,在电化学反应中,氧化锌溶液用锌代替一些垫铝。实证 研究表明,通过剥离锌层,然后在第二步中对其进行重整,可以产生更高质量的锌层(所谓的“双锌”)。 这种锌层改变了铝垫的电势,当浸入硫酸镣溶液中时,镣取代了这种锌,自催化镣反应仍在继续。通过调 整镀镣浴的时间、温度、pH值和化学浓度,可以产生1至25微米高的镣结构。

4. 对于大多数应用来说,焊料的沉积不会立即遵循镣沉积过程。由于镣表面氧化得相当快,通常沉积在镣 顶部的一层稀薄的稀有金属,以保护表面免受氧化。有两种常见的金属(Pd和Au)与化学镣工艺兼容, 可以使用浸没或化学基工艺依次沉积在同一电镀线中。

镀铜基半导体

对于铜基半导体,镀镣和镀金浴池与铝基半导体相同。几种酸基清洁步骤通常用于清除污染,并从I/O垫 片表面去除氧化铜。铜的活化步骤与层压板电镀行业使用的步骤相似,通常使用??基催化剂。镀铜半导 体的诀窍是选择性地将铜I/O垫片进行镀,而不会激活周围的钝化。

这些化学镀工艺本质上成本低廉,除了翻转芯片和WLCSP碰撞外,还可用于各种不同的应用,包括:

.聚合物翻转芯片(1-5微米的镣/Au+导电环氧化物)

.各向异性导电胶(10-25um高镣/Au + ACF或ACA材料)

.用于线粘合的铜和铝垫重铺(2-5um的镣/金、镣/铅或镣/铅/金)

.用于探头测试的铜垫的垫重铺(2-5乌姆镣/金、镣/铅或镣/铅/金)

通过自动化学镀线批量处理晶圆盒式磁带,实现了高吞吐量,从而低成本。镀镣工艺具有高度选择性,并 且只镀在暴露的金属表面(铝或铜)上,这一事实转化为这种UBM沉积技术的主要成本优势。与传统的 UBM沉积技术相比,使用化学镣具有以下优势:

H 定义可焊区域不需要处理步骤(如真空金属沉积、光刻和掩模蚀刻)。

H 一个系统处理所有晶圆大小,无需更改(3”至12”)。

6 电镀技术的资金投入相对较少。

H 降低运营成本(人工和间接费用)。

然而,集成电路上的化学镀可能具有挑战性,因为在创建电路时,材料和工艺存在特定于工厂的变化。铝 (或铜)合金成分、垫片金属下的子结构、钝化材料和质量、垫片电势和能量敏感性(辐射和接地效应) 都在镣的电镀率、均匀性和粘附性中发挥作用。

由于流程细节(行业固有的技巧)通常不被视为专利,开发人员将其流程视为专有流程。因此,化学镀镣 的细节并不容易获得。

该过程的前三个步骤对于确定镀层工艺的整体选择性、镣形态以及镣与铝(或铜)垫的粘附至关重要。一 般来说,产生细粒度、均匀、薄层催化剂(锌或??)的过程会产生最好的镀镣结构。特定的化学品和绝 对成分比对于生产这种理想的结构至关重要。除了选择合适的电镀化学品外,在制造环境中实施工艺时, 还必须考虑与化学品相关的可用性、产地、价格、毒理学、沐浴寿命、废物处理/处置以及与化学品相关的 环境问题。


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