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铜线键合的抗氧化技术研究
制Ｍａ造ｎｕｆａ工ｃｔｕｒ艺ｉｎｇ Ｔ技ｅｃｈｎ术ｏｌｏｇｉ，留。ｌ，Ｉｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３―３５３ｘ．２０１ １．０１．００６铜线键合的抗氧化技术研究范象泉１，王德峻２，从羽奇２，张滨海１，王家楫１（１．复旦大学材料科学系，上海２００４３３；２．日月光封装测试（上海）有限公司，上海２０１２０３） 摘要：在铜线键合的过程中通入惰性保护气体，或在纯铜线表面涂覆金属钯防氧化层都可以 改善铜线键合的抗氧化性能。为了评价上述两种方法对铜线键合抗氧化性能的改进情况，使用先 进的材料表征方法分析不同保护气体流量情况下键合形成的金属熔球的形貌，金属熔球表面的氧 原子数分数和表面氧化层的厚度。研究表明，保护气体流量为０．５１ Ｌ／ｒａｉｎ时，可以在保证成本较 低的情况下获得最佳的抗氧化效果。通过ＸＰＳ和ＴＥＭ分析发现，铜线表面涂覆金属钯可以延长 铜线的存储寿命，降低键合界面的氧含量，提高键合的可靠性。 关键词：引线键合；铜线；氧化；镀钯；保护气体 中图分类号：ＴＮ３０５．９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３―３５３Ｘ（２０１１）０１－００１７―０５Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ａｎｔｉ?Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ＣｏｐｐｅｒＷｉｒｅＢｏｎｄｉｎｇ１Ｆａｎ Ｘｉａｎｇｑｕａｎｌ，Ｗａｎｇ Ｔｅｄ ２，Ｃｏｎｇ Ｙｕｑｉ ２，Ｚｈａｎｇ Ｂｉｎｈａｉ １，Ｗａｎｇ Ｊｉａｊｉ（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３，Ｃｈｉｎａ；２．ＡＳＥＡｓｓｅｍｂｌｙ＆Ｔｅｓｔ（Ｓｈａｎｇｈａｉ）Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｎｔｉ―ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇｇａｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃａｎｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｆｏｒｍｉｎｇｔｏｒｅｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙｏｒｐｌａｔｉｎｇ ａｎｔｉ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｏｎ４Ｎ ｐｕｒｅ ｃｏｐｐｅｒ ｗｉｒｅｓ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎ ａｄｖａｎｃｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏｏｌｕｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｔｈｅｆｒｅｅ ａｉｒ ｂａｌｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｓｕｒｆａｃｅ ｏｘｉｄｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｘｉｄｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ａｎｔｉ―ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｐａｌｌａｄｉｕｍ ｃｏａｔｅｄ ｗｉｒｅ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｗｉｒｅ ｗｉｔｈ ｐａｌｌａｄｉｕｍ ｐｌａｔｅｄｃａｎ ｗａｓ ａｔｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｇａｓ ｆｌｏｗｒａｔｅｏｆ ０．５ １ Ｌ／ｍｉｎ．Ｔｈｅ ａｎｔｉ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ＸＰＳ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅＴＥＭ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔｃｏｐｐｅｒｅｘｔｅｎｄｗｉｒｅ，ｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｂｏｎｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ；ｃｏｐｐｅｒ ｗｉｒｅ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｐａｌｌａｄｉｕｍ ＥＥＡＣＣ：２５５０Ｆｐｌａｔｅｄ；ｆｏｒｍｉｎｇｇａｓ０引言为了在引线键合工艺中防止４Ｎ纯铜线（铜的体流量需要考虑成本和性能两方面的影响。 本文通过ＳＥＭ和ＡＥＳ研究了不同保护气体流量 下４Ｎ纯铜线的表面氧化情况，以选出最佳的保护气 体流量。另外，使用镀钯铜线具有比纯铜线更高的 可焊性和键合可靠性一。。，本文还对镀钯铜线和４Ｎ 铜线在抗氧化性能上的差异进行了比较研究。纯度为９９．９９％）表面形成氧化层，影响铜线的可 焊性，通常要在铜线键合的电子打火成球 （ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ―ｆｌａｍｅ－ｏｆｆ，ＥＦＯ）和键合过程中通入保护 气体（ｆｏｒｍｉｎｇ ｇａｓ，ＦＧ）。所使用的保护气体通常有 两种，其一是惰性气体Ａｒ…；其二是Ｎ：和Ｈ，的混 合气体【２。，其中Ｎ：的体积百分比为９ｌ％～９５％。通 常保护气体的流量越大，对纯铜线氧化的防护性越 好，但是相对成本会越高，所以选择最佳的保护气Ｊａｎｕａｒｙ２０１ １１４Ｎ铜线键合的抗氧化性能研究对于４Ｎ纯铜线，在形成金属熔球（ｆｒｅｅａｉｒｂａｌｌ，ＦＡＢ）过程中通入Ｎ：和Ｈ：的混合气体作为保 护气体，随着保护气体流量的增大，Ｃｕ ＦＡＢ表面Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇＹ ＶｏＬ ３６ Ｎｏ．，１７万方数据范象泉等：铜线键合的抗氧化技术研究的抗氧化效果越好，键合后的强度增大，键合可靠 性增强。不同保护气体流量下样品键合后推力， 如图ｌ所示，可以看出，随着ＦＧ流量（Ｑ，。）的 增大，键合点的推力呈增大的趋势。Ｑｒｃ／（Ｌ‘ｍｌｎ １） 图ＩＦｉｇ．１不同Ｆｃ流量ｃｕ―ＡＩ键合推力Ｓｈｅａｒ ｆｏｒｃｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＦＧ ｆｌｏｗｒａｔｅｓ由于实验中采用的是４Ｎ铜线。铜在窄温下氧 化的速度极慢，而高温下氧化速度却加快很多倍， 所以对于铜线键合工艺，最主要的氧化过程发生在 ＥＦＯ成球过程中，只要ＥＦＯ形成的ＦＡＢ表面基本没 有被氧化，键合界面中就不会有过量氧元素的存在。 而防止氧化的措施一般是通入保护气体，因此将重 点关注不同保护气体条件下形成ＦＡＢ的氧化情况。 首先使用ＳＥＭ观察不同ＦＧ（保护气体）流量 条件下，形成的ＦＡＢ的形貌。如图２所示为５种 不同ＦＧ流量样品的全貌。 由图２可以看出，只有在Ｑ，。＝０ Ｌ／ｍｉｎ的ＦＡＢ 表面隐约有微小的裂纹，而其他几个工艺下形成的 ＦＡＢ从形貌上看不出太大的区别。用更大的倍率 观察，发现在Ｑ，。为０ Ｌ／ｍｉｎ和０．１７ Ｌ／ｍｉｎ这两种条 件下形成的ＦＡＢ的表面有明显的裂纹，而Ｑ，。为０．３４，０．５ｌ和０．６８ Ｌ／ｍｉｎ三种工艺条件的样品ＦＡＢ表面则没有微裂纹，典型的形貌如图３所示。 由于Ｃｕ氧化物的物理性能和金属ｃｕ相差很大， 包括热膨胀系数、热导率和密度等。这些将导致在 ＦＡＢ形成过程中。如果金属表面发生严重氧化， 将会形成一定厚度的氧化膜，在ＦＡＢ形成之后的 冷却过程中，会出现严重的热膨胀系数失配，脆性 的氧化物表面就会出现裂纹。但是如果氧化膜的厚 度比较薄，薄至只有数个原子层厚度时，在氧化膜 和金属界面的应力会通过材料品面间距的变化予以 缓冲，从而不会在ＦＡＢ的表面形成微裂纹。１８图２不同ＦＧ流量时形成ＦＡＢ的形貌Ｆｉｇ．２ ＦＡＢ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＦＧ ｆｌｏｗｒａｔｅｓ半导体技术第３６卷第ｉ期２０１１年１月万方数据范象泉等：铜线键合的抗氧化技术研究。号一奇‘磊Ｃ昱口ｇ，／ｅｖ（ｂ）微分谱 图４Ｆｉｇ．４Ｑ。＝０ Ｌ／ｍｉｎ样品初始表面的俄歇电子能谱Ｓｕｒｆａｃｅ ＡＥＳ ｏｆＱＦｃ＝０ Ｌ／ｒａｉｎ ｓａｍｐｌｅ’Ｓ ｉｎｉｔｉａｌ ｔｉｍｅ测量，已知如果以同样大小的束流溅射ＳｉＯ：，溅射速 率为１１．２７ ｎｍ／ｍｉｎ。图５是ＡＥＳ剥层分析得到的ＦＡＢ（ｂ，Ｑｍ＝０．５ＩＬ／ｒａｉｎ表面各元素原子数分数随溅射时间（深度）的变化， 根据ＡＳＴＭ－Ｅ１６３６标准分析，铜的氧化物“溅射厚 度”，也就是说用Ａｒ离子枪溅射０．４８ ｒａｉｎ后，表面的 氧化物层可以消除，暴露出新鲜的表面。ＱＦｃ＝０ Ｌ／ｍｉｎ ａｎｄ图３Ｆｉｇ．３ＦＧ流量为０ Ｌ／ｒａｉｎ和０．５ｌ Ｌ／ｒａｉｎ的ＦＡＢ表面形貌Ｔｗｏ ｔｙｐｉｃａｌ ＦＡＢ ｔｙｐｏｇｒａｐｈｉｅｓａｔＱＦｃ＝０．５１Ｌ／ｒａｉｎ为了进一步定量地描述不同ＦＧ条件产生的 ＦＡＢ的表面氧化状况，采用ＡＥＳ定量分析上述样 品的表面氧元素含量和氧化层厚度。 图４为Ｑ。为０ Ｌ／ｍｉｎ的ＦＡＢ样品表面的ＡＥＳ 分析谱图，可以得到氧元素的原子数分数为 １６．０％。由于俄歇能谱分析只能反映ＦＡＢ极表面 （小于５ ｎｍ）的信息，极表面的氧化状况很容易受 到表面污染的影响，如果能测量ＦＡＢ深度方向的 氧化情况分布，计算出平均表丽氧化膜的厚度，对 于表征ＦＡＢ表面的氧化状况更有效。因此，采用 扫描范围是ｌｍｉｌｌＸ∞∞加∞∞∞如加ｍ０ ０．５ １．０ Ｉ．５ ２．Ｏ２．５ｔ／ｍｉｎｌｍｉｌｌ的Ａｒ离子枪对表面进行剥图５Ｑ，。＝０ Ｌ／ｍｉｎ的样品ＦＡＢ表面各种元素原子数分数随溅射时问的变化Ｆｉｇ．５ ＦＡＢ ｓｕＦｆａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｓｐｕｔｔｅｒ层分析，Ａｒ离子能量为２ ｋｅＶ，溅射速率需要定标ｔｉｍｅｏｆＱＦｃ＝０ Ｌ／ｍｉｎ ｓａｍｐｌｅ２ ８ ２ ６ ２ ４Ｍ Ｍ Ｍ Ｍ Ｍ对于ＦＧ气体流量不同的样品，采用同样的分 析方法得到ＦＡＢ初始表面氧含量和去除氧化层的 溅射时间，得到的结果如表１所示。 表１ 不同ＦＧ流量ＦＡＢ样品表面的初始氧原 子数分数和去除氧化层溅射时间Ｔａｂ．１ Ｉｎｉｔｉａｌ ｏｘｉｄｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｘｉｄｅ ｓｔｒｉｐ ｔｉｍｅ ｏｆ ＦＡＢ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＦＧ ｆｌｏｗ ｒａｔｅｓ 参数。穹 ∞ Ｖ２ ２ ２ Ｏ ｌ备’晶皇 Ｃ８ Ｍ Ｍ Ｍ Ｍ昱ｌ ６ｌ４ｌ ２ ｌ ８ Ｏ啊Ｍ嚏 ＱＦｃ／（Ｌ?ｍｉｎ“）０Ｙｏ／％１６ ０．４８ ｏ．１７ １３ ｏ．４５数值ｏ．３４ １５．８ ｏ．２５ ｏ．５ｌ １３．２ Ｏ．１７ ０．６８ １３．２ Ｏ．１７（ａ）直接谱ｔ／ｒａｉｎＪａｎｕａｒｙ２０１ １Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．Ｊ１９万方数据范象泉等：铜线键合的抗氧化技术研究由表１可以看出，随着ＦＣ流量的增加，ＦＡＢ 样离表面初始氧含量有减少的趋势，但是由于样品 上的有机沾污中存在氧元素，所以会有个别样品的 初始氧含量出现异常。但与此同时，ＦＡＢ表面氧 化层厚度在不断下降，当ＦＧ流量大于０．５ｌＬ／ｍｉｎ●甍８ 备‘磊ｇ苫时，氧化层厚度开始保持不变，也就是说０．５ＩＬ／ｒａｉｎ以后，继续增加ＦＧ流量对继续减轻铜线ＦＡＢ表面的氧化状况效果很弱，为了尽量降低 生产成本，最佳ＦＧ流量应选择０．５ｌ Ｌ／ｍｉｎ左右。２表面镀钯层对铜线抗氧化性能的改进Ｆｉｇ．７图７镀钯铜线表面钯元素的ＸＰＳ窄谱ＸＰＳｓｐｅｃｔｒｕｍ ｗｉｒｅｏｆＰｄＯｉｌｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｐｄｃｏａｔｅｄ据实验观察，４Ｎ纯铜线在空气中的存储寿命 只有７天左右，而表面镀钯铜线由于在抗氧化性能 上的改进使其具有长得多的存储寿命。将在空气中 放置ｌＯ天的镀钯线进行ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ） 分析，观察镀钯线的表面氧化状况。 图６和图７为镀钯铜线的ＸＰＳ表面分析谱图， 图７为钯元素的ＸＰＳ窄谱，可见钯的３ｄ光电子能 谱存在３３５ ｅＶ和３４０．６ ｅＶ两个峰，其中３３５ ｅＶ位置 的是主峰。如果钯元素处于氧化状态，则钯元素的 ３ｄ光电子能谱的峰位将会发生一定的化学位移， 主峰将会出现在结合能大于３３６ ｅＶ的位置。由于在 钯的ＸＰＳ谱中并未观察到钯元素３ｄ峰与标准单质 钯峰位的位移。所以可以认为镀钯铜线表面钯元素 处于单质状态，而不是氧化态。从而表明镀钯铜线 即使在空气中存放１０天以上，表面仍然观察不到 明显的氧化状态，这表明镀钯铜线的寿命比４Ｎ铜 线要长。为了进一步了解纯铜线和镀钯铜线键合界 面各种元素在分布上的差异，制作了４Ｎ铜线样品 以及镀钯铜线的键合样品，键合好的芯片在２５０℃ 老化３５０ ｈＥ，用ＴＥＭ观察其键合界面的结构特征（图８）。图８Ｆｉｇ．８ｃｏｐｐｅｒ（ｂ）镀钯铜线４Ｎ和镀钯铜线键合区铜与ＩＭＣ界面的ＴＥＭ图像ＴＥＭ ｃｏａｔｅｄｉｍａｇｅｓ ｃｏｐｐｅｒｏｆ ｂｏｎｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，４Ｎ ｗｉｒｅｗｉｒｅａｎｄ Ｐｄ图８（ｂ）是镀钯铜线键合界面的ＴＥＭ图像， 由图可以看出镀钯铜线界面连接性能比４Ｎ铜线要●卑一好，界面处没有发现非晶层，只有约５ ｎｍ的相界 面。与４Ｎ铜线界面（图（ａ））相比，最大的区别 在于在铜焊点和ＩＭＣ之间非晶的杂质和氧化层已 经消失。４Ｎ和镀钯铜线在界面结构的不同，与Ｐｄ 元素的行为有关，由于Ｐｄ镀层在ＦＡＢ成球的过程 中具有防氧化作用，使得键合界面处氧含量少，所图６镀钯铜线的ｘ射线光电子能谱Ｆｉｇ．６ ＸＰＳ ｏｆ Ｐｄ ｃｏａｔｅｄ ｃｏｐｐｅｒ ｗｉｒｅ釜。磊口暑以也就不存在过多的Ｏ元素聚集在Ｃｕ与Ｃｕ―Ａｌ ＩＭＣ的界面形成非晶态的氧化层。２０半导体技术第３６卷第１期２０１１年１月万方数据范象泉等：铜线键合的抗氧化技术研究（上矮第１３页）金刚石膜电化学清洗是一种非常有效的方法，而且简单易行。 参考文献：［１］盛金龙．Ｉｃ制造中清洗技术发展的分析研究［Ｊ］．半导体技术，２００６，３ｌ（３）：１６６―１６９．从金相显微镜和原子力显微镜检测到的结果可 以看出：样品表面吸附的有机物会影响清洗过程中 颗粒的去除，这是因为有机污染物往往能覆盖部分 材料表面，甚至一些颗粒等污染物也被覆盖在晶片 表面上，使得颗粒不能与清洗液等接触，从而影响 了颗粒的去除。颗粒表面一般都带负电，当晶片表 面呈正电时易于吸引颗粒，还会引起颗粒的再沉 淀；当晶片表面呈负电时，由于静电排斥作用，颗 粒则被“推离”晶片表面。但是有机杂质叮以带 正电也可以带负电，一些有机物分子会因为静电作 用层层包裹住颗粒杂质，使得颗粒杂质的去除更加 困难。另外，由于有机污染物多为大分子物质，它 在晶片表面的吸附除ｒ容易处理的物理吸附作用 外，还会和晶片表面构成化学键，形成难以处理的 化学吸附，所以不及时有效的去除有机污染物会严 重影响固体颗粒等杂质的去除。Ｊ［２］ＱＵＩＲＫＳＭ，ＳＥＲＤＡＪ．Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｎｕ―ｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．ＰｅａｒｓｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ，２００ １．［３］刘玉岭，檀柏梅，张楷亮．超大规模集成电路衬底材料 性能及加上测试技术工程［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００２．［４］常美茹，刘玉岭．硅研磨片超声波清洗技术的研究［Ｊ］．电子工艺技术，２００６，２７（４）：２１５―２１７．［５］叶占江，桑建新，刘玉岭．等．表面活性剂对硅单晶片表面 吸附颗粒的作用［Ｊ］．半导体技术，２００１，２６（７）：５９―６１． （收稿日期：２０１０―０７―２１）作者简介： 陈海涛（１９８２一）．男，河北保定人．研究 生，从事硅片ＣＭＰ后表面纳米颗粒去除研究；绪论ＣＭＰ后晶片表面存在着多种污染物，对晶片的后续加工有着严重的影响，所以晶片的清洗就显得格外的重要。有机污染物的存在严重影响颗粒的 去除效果，为了能够很好地实现晶片表面纳米颗粒 的去除，就必须对晶片表面吸附的有机物进行处 理，通过具体的实验及对实验结果的检测与分析，Ｊａｎｕａｒｙ ２０１ １檀柏梅（１９６９一），女，河北唐山人，博士，教授，主要从事微电子技术与材料的研究。Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＶｏＬ ３６ Ｎｏ．Ｊ２ｌ万方数据铜线键合的抗氧化技术研究作者： 作者单位： 范象泉， 王德峻， 从羽奇， 张滨海， 王家楫， Fan Xiangquan， Wang Dejun， Cong Yuqi， Zhang Binhai， Wang Jiaji 范象泉,张滨海,王家楫,Fan Xiangquan,Zhang Binhai,Wang Jiaji(复旦大学,材料科学系 ,上海,200433)， 王德峻,从羽奇,Wang Dejun,Cong Yuqi(日月光封装测试(上海)有限公司 ,上海,201203) 半导体技术 SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY )刊名： 英文刊名： 年，卷(期)：参考文献(5条) 1.UNO T;TERASHIMA S;YAMADA T Surface-enhanced copper bonding wire for LSI 2009 2.UNO T;KIMURA K;YAMADA T Surface-enhanced copper bonding wire for LSI and its bond reliability under humid environment 2009 3.KAIMORI S;NONAKA T;MIZOGUCHI A The development of Cu bonding wire with oxidation-resistant metal coating[外文期刊] .TAN J;TOH B H;HO H M Modelling of free air ball for copper wire bonding 2004 5.KURTZ J;COUSENS D;DUFOUR M Copper wire ball bonding 1984本文读者也读过(10条) 1. 张滨海.钱开友.王德峻.从羽奇.赵健.范象泉.王家楫.Zhang Binhai.Qian Kaiyou.Wang Dejun.Cong Yuqi. Zhao Jian.Fan Xiangquan.Wang Jiaji 镀Pd Cu线键合工艺中Pd行为研究[期刊论文]-半导体技术) 2. 吴建得.罗宏伟.WU Jian-de.LUO Hong-wei 铜键合线的发展与面临的挑战[期刊论文]-电子产品可靠性与环境试 验) 3. 查炜 图书馆个性化信息服务创新与发展[期刊论文]-现代情报) 4. 姜伟.韩宇淳.JIANG Wei.HAN Yu-chun 超厚镀钯技术在光电经纬仪上的应用[期刊论文]-电镀与涂饰) 5. 王娜.何俊明.刘云海.丁育林.丁佳妮.Wang Annie.He River.Liu Grant.Ding Yulin.Ding Grace α粒子加速软 失效率测试的稳定性研究[期刊论文]-半导体技术) 6. 戚玉婕.车录锋.孙腾.王跃林.Qi Yujie.Che Lufeng.Sun Teng.Wang Yuelin 反馈补偿对高Q值加速度计动态性 能的影响[期刊论文]-半导体技术) 7. 阮锦明 上引连铸铜合金线坯生产工艺的探讨[会议论文]-2009 8. 李皓.冉曲靖.柯昱.周林 铅锌白铜水平连铸生产工艺研究[期刊论文]-云南冶金) 9. 唐丽.赵大军.管桂生.TANG Li.ZHAO Da-jun.GUAN Gui-sheng 铸坯截面积大小对SCR连铸连轧电工用铜线坯质量 的影响[期刊论文]-有色金属加工) 10. 介要奇.王立华 进口生产线的国产化研制与改造[期刊论文]-设备管理与维修2008(2)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bdtjs.aspx
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基片的SOl背部刻蚀和键合
基片的SOl背部刻蚀和键合
将两种亲水表面（如二氧化硅）紧密接触可以形成很强的键合。这种现象使BESOI法在20世纪70年代就发展起来了。BESQI的制作分如下三个步骤：（1）氧化两个基片，为键合做准备；（2）化学键合两个氧化基片；（3）减薄其中一个基片。键合化学法较复杂，这里就不详述了。在一般情况下，首先在室温下进行初步键合，然后再在1100℃的高温下增加键合强度。硅片减薄有几种不同的工艺，最通常的是化学机械抛光（CMP），这是微电子领域广泛应用
　　将两种亲水表面（如二氧化硅）紧密接触可以形成很强的键合。这种现象使BESOI法在20世纪70年代就发展起来了。　　BESQI的制作分如下三个步骤：（1）氧化两个基片，为键合做准备；（2）化学键合两个氧化基片；（3）减薄其中一个基片。　　键合化学法较复杂，这里就不详述了。在一般情况下，首先在室温下进行初步键合，然后再在1100℃的高温下增加键合强度。　　硅片减薄有几种不同的工艺，最通常的是化学机械抛光（CMP），这是微电子领域广泛应用的一种基片平坦化方法。但其平坦度不高，通常表层硅为10 gm左右。如果想使顶层硅更薄，常用的办法是先对硅进行重P型掺杂，然后再外延一层轻掺杂的硅作为光波导层，之后再氧化并与另一氧化硅片进行键合；刻蚀的时候先用CMP去除大部分的硅，然后再用选择性较高（对掺杂的硅基本不刻蚀）的各项异性刻蚀剂将非掺杂的硅刻掉，这时候表面就是高掺杂的硅表面了；最后再刻掉这层高掺杂的硅，剩余的就是轻掺杂的硅在二氧化硅上了，如图1所示[13]。　　图1
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　　将两种亲水表面（如二氧化硅）紧密接触可以形成很强的键合。这种现象使BESOI法在20世纪70年代就发展起来了。　　BESQI的制作分如下三个步骤：（1）氧化两个基片，为键合做准备；（2）化学键合两个氧化基片；（3）减薄其中一个基片。　　键合化学法较复杂，这里就不详述了。在一般情况下，首先在室温下进行初步键合，然后再在1100℃的高温下增加键合强度。　　硅片减薄有几种不同的工艺，最通常的是化学机械抛光（CMP），这是微电子领域广泛应用的一种基片平坦化方法。但其平坦度不高，通常表层硅为10 gm左右。如果想使顶层硅更薄，常用的办法是先对硅进行重P型掺杂，然后再外延一层轻掺杂的硅作为光波导层，之后再氧化并与另一氧化硅片进行键合；刻蚀的时候先用CMP去除大部分的硅，然后再用选择性较高（对掺杂的硅基本不刻蚀）的各项异性刻蚀剂将非掺杂的硅刻掉，这时候表面就是高掺杂的硅表面了；最后再刻掉这层高掺杂的硅，剩余的就是轻掺杂的硅在二氧化硅上了，如图1所示[13]。　　图1
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电化学键合
分子中单个原子之间的具有电的性质。现在我们知道，化学键是通过共享原子之间的带电粒子或者是由于这些粒子发生转移产生的，这些带电粒子就是电子。
电化学键合简介
发现时间：1806年
发现内容：化学元素之间的分子键具有电的性质
发现人：汉弗莱·戴维（Humphry Davy）
电化学键合重大意义
电化学键合为什么是最伟大的发现之一？
戴维的发现开创了的现代领域，重新界定了化学反应和化学物品的键合现象的科学观点。最终，戴维运用这一新概念发现了两种重要的新元素：钠和钾。
电化学键合发现过程
电化学键合是怎样发现的？
电化学键合汉弗莱·戴维其人
汉弗莱·戴维1778年出生于英国康沃尔郡崎岖的海岸地区。他只零星受过一点教育，主要靠自学成材。十几岁时，他跟一名外科医生兼药剂师做学徒。但是著名的法国科学家安托万·拉瓦锡早期的著作激起了他对科学的兴趣。
1798年，富裕的业余化学家托马斯·贝多斯（Thomas Beddoes）给戴维提供了一个机会，让他去英国的布里斯托尔工作，他在那里投资建了个新实验室。戴维可以自由地追逐与化学有关的奇思妙想了。1799年他用气体做实验，认为测试这些无色气体的最好办法就是往鼻子里吸了。他嗅了嗅一氧化二氮，结果昏了过去。事后，他只记得自己当时感到兴奋异常，威力无比。经他报道一氧化二氮的效果后，这种气体立刻受到欢迎，成为一种聚会用药（party drug），人们给它起了个名字叫“笑气”。戴维用一氧化二氮拔了一颗智齿，结果一点也没感到疼。尽管他写了篇文章对此加以报道，但是过了45年后医学界才把一氧化二氮第一次用作麻醉剂。
戴维还用二氧化氮进行实验。他吸进了二氧化氮，结果差点被毒死。他天生就会表演，向电影明星一样英俊，穿着也很时髦。每一个实验和发现，他都乐此不疲地进行公开演示，引得观众大喊大叫，钦佩不已。
电化学键合发现电化学键合
1799年意大利的亚历山德罗·福特（Alessandro Volta）发明了，在世界上第一次制造出了人造电流。到1803年，戴维说服贝多斯用110个双夹板建造了一个巨大的“伏特堆”（电池），用以提供更多的电力。
戴维把所有的精力都用来进行电池实验。他尝试着用不同的金属，甚至还用木炭制作电池的两极，用不同的液体（水、酸等）作电解液，这些液体填充在电池板的四周。
1805年戴维注意到连接电池时，一个锌电极发生了氧化。这是在有电流的情况下的一次化学反应。接下来，他注意到其他的电极上也发生了化学反应。戴维意识到是电池（电流）诱发的这些化学反应。
他用其他的电极进行实验，开始认识到化学反应具有电的特性。他用各种各样的材料作电池的两极，用不同的液体做。
1806年戴维举行了一次盛大的演示会。他让一股强电流穿过纯水，结果显示出现了两种气体：氢气和氧气。水分子被电流分解开了。对戴维而言，这意味着原先的化学键一定具有电的特性，否则的话电流是不能把它们分开的。
戴维发现了化学键合的基本性质，化学键具有电的特性，虽然不是十分明了。这一发现从根本上改变了科学家对分子构成和化学键的看法。
戴维继续实验，让电流从一个电极穿过他所找到的几乎任何材料到达另一个电极。1807年他用苛性钾测试由250个锌和铜板做成的新电池的电力。结果，他分离出了一种新元素，这种元素在电极上刚一形成就燃烧，发出耀眼的火焰。他把它命名为钾（potassium）。一个月之后，他分离出了钠（sodium）。戴维凭借自己的伟大发现，发现了两种新的元素。
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