集成电路制造中的电镀工艺介绍

集成电路制造中的电镀工艺介绍

在现代芯片制造的复杂工艺中，电镀(Electroplating)技术扮演着关键角色。这项看似传统的技术，经过精密改良后，已成为纳米级集成电路制造的核心工艺之一。

芯片制造中的电镀工艺

电镀是通过电化学反应在物体表面沉积金属层的技术。与传统装饰性电镀不同，芯片电镀具有以下特点：

• 纳米级精度：金属层厚度控制在10-200纳米范围。
• 超高纯度：金属纯度需达99.9999%以上。
• 三维填充：需完美填充微米级沟槽结构。

电镀在芯片制造中的应用

电镀工艺主要应用于芯片制造的后端工艺(BEOL，Back End of Line)：

• 金属互连层形成：在绝缘层上构建铜导线。
• TSV(硅通孔)填充：3D芯片堆叠中的垂直导电通道。
• UBM(凸块下金属层)制备：芯片封装的关键界面层。

电镀工艺流程

前处理阶段

• 晶圆清洗：使用超纯水与化学试剂去除表面污染物。
• 阻挡层沉积：2-5nm厚的Ta/TaN复合层，防止铜扩散。
• 种子层沉积：50-100nm铜层(PVD工艺)，提供导电基底。

电镀核心过程

后处理工艺

• 退火：150-400℃热处理改善晶体结构。
• 化学机械抛光(CMP)：去除多余铜层，实现表面平坦化。

本文原文来自电子发烧友网