高均匀性的铜柱凸块电镀(英文)

随着电子产品的小型化、多功能化和高性能化的发展,促使着2D集成封装向2.5D或3D集成封装发展。铜柱凸块电镀是晶圆级三维封装的关键基础技术之一。本文研究了铜柱凸块的电镀均匀性与添加剂浓度、镀液对流、电流密度和电镀设备之间的影响规律。研究结果表明,添加剂浓度、镀液对流以及电流密度对单个铜柱凸块的平整度影响较大,而对铜柱凸块高度的均一性影响较小。相反,电镀设备对铜柱凸块的高度均一性的影响较大,而对铜柱凸块的平整度影响较小。在三种有机添加剂中,整平剂对铜柱凸块的平整度影响最大,随着镀液中整平剂浓度的增加,铜柱凸块顶部形状由凸起、变为平整、再转变为凹陷。电镀液的单向对流会导致所沉积铜柱凸块形貌发生倾斜。高的电流密度会导致凸顶的铜柱凸块形貌。精密设计的电镀设备可以提高晶圆上电流密度分布的均匀性,继而大幅提高电镀铜柱凸块的共面性。本文的研究结果可为铜柱凸块的电镀优化提供指导。