该文档主要探讨了面向集成电路(IC)基板应用的“高速铜电镀工艺”,特别是针对2合1(2-in-1)再布线层(RDL)特征的制造技术。
该酸性铜电镀工艺专为 SAP(半加成法)技术中的 2-in-1 通孔填充和 RDL 电镀而设计。通过优化电镀工具与化学添加剂的配合,该系统能够在保证高生产效率的同时,实现极佳的均匀性并满足严苛的工业可靠性标准。
以下是该文档的主要技术点总结:
市场趋势:随着封装技术的不断演进,IC基板行业增长迅速,且对基板的复杂性、小型化和功能密度要求越来越高。
技术挑战:随着特征尺寸(如线宽/间距 L/S)不断缩小,传统的酸性铜电镀工艺面临诸多挑战,包括:
在细微线条、焊盘和通孔处实现良好的共面性。
保持面板内的均匀性(WIP%)。
优化镀铜层的物理性能和可靠性。
处理工具/化学品之间的相互作用,并寻求宽广的工艺操作窗口。
适用设备:该工艺可应用于垂直连续电镀(VCP)设备或高速单板电镀机(如 ASMPT NEXX P500)。
关键要素:
有机添加剂:对沉积铜的特性、外观、结构和内应力有决定性影响。
多区域阳极控制:单板处理工具通过多区域阳极提供对电流分布的精确控制。
离子交换膜:用于减少添加剂的消耗。
工艺参数:文档提供了包含硫酸铜(CuSO₄)、硫酸(H₂SO₄)、氯离子(Cl⁻)、润湿剂、光亮剂(加速剂)和整平剂的详细化学品配方及功能。
均匀性表现:利用优化后的系统(添加剂 + 电镀工具),在 510×515 mm 面板上,WID(焊盘与线条高度差)变化小于 1.2 μm,面板内均匀性(WIP%)优于 5%。
材料性能:
物理特性:沉积铜层具有低内应力,其拉伸强度和延伸率超过了 IPC Class III 规格要求。
微观结构:无论在何种电流密度和浴温下电镀,沉积层均表现出一致的等轴晶粒结构。
SIMS分析:通过二次离子质谱(SIMS)分析验证了沉积铜层中杂质含量较低。