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谷玉坤1,柳运游2,施齐利2,杨静璇1,陈文毅1,洪华1,张中3,张国栋3,史泰龙1
GU Yukun1, LIU Yunyou2, SHI Qili2, YANG Jingxuan1, CHEN Wenyi1, HONG Hua1, ZHANG Zhong3, ZHANG Guodong3, SHI Tailong1
摘要: 随着先进封装向三维集成发展,玻璃通孔金属化技术成为芯片间垂直互连的关键环节。高深宽比玻璃通孔的无缺陷铜填充,因其在传质与沉积动力学上的固有挑战,极易在填充过程中因孔口铜的过度沉积而提前封孔,导致通孔中心产生孔隙,从而成为关键技术瓶颈。本研究基于国产电镀药水,研究了一种脉冲反向电镀与添加剂协同调控的新方法,利用脉冲反向电流的自平整效应与添加剂的选择性吸附特性进行协同作用,实现了高深宽比玻璃通孔的无空隙电镀填孔。针对不同孔型(X型与直型)、不同深宽比(AR 4、10、15)的玻璃通孔,通过蒂勒模量理论分析,以及对脉冲参数与添加剂浓度的研究,实现了电镀工艺窗口的定量设计与优化。实验结果表明:对于AR 4的X型孔,可在无添加剂体系中通过脉冲调控实现保形生长,而在添加剂体系中可实现30分钟快速搭桥;对于AR 10 X型孔与AR 15垂直孔,通过将抑制剂与整平剂浓度提升至12 ml/L并结合多阶段电流法,可有效抑制孔口封孔,实现无空隙填充。