知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,点击加入)里的星友问:为什么随着电流的增大,晶圆表面变得越来粗糙?电镀过程的两个阶段?
1,晶核形成
金属离子在阴极表面获取电子,还原成金属原子;如Cu(2+)-->Cu(s),金属原子在表面迁移、碰撞,形成晶核;晶核在适当条件下稳定、成长。
2,晶粒生长(Grain Growth)
晶核之间不断扩展和结合,形成连续镀层;
晶体取向、生长速度决定表面粗糙度和平整性。
电流密度与镀层生长的关系?
低电流密度
提供的电子较少,还原反应速率低;仅有部分活性位点产生晶核,形成均匀而平行的生长;晶核有充分时间横向生长、并排铺满,形成致密平滑的镀层。
高电流密度
金属离子快速还原,形成大量晶核;来不及横向生长就开始向上堆积;很容易形成局部“尖峰” → 提升局部电场 → 更容易放电沉积 → 恶性循环;结果是形成粗糙、甚至树枝状(dendritic)结构的镀层。
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