アルミニウム系半導体へのめっき加工

アルミニウムベースの集積回路の場合、無電解ニッケル層を蒸着するための化学的シーケンスは、以下のステップで構成されています。

  • ウェハーの取り扱い、保管、または製造工程のばらつきによって発生した有機物やシリコンベースの汚染をパッドから取り除く。
  • アルミニウムパッド表面に蓄積された酸化物を除去する。これは通常、苛性ベースのエッチング剤を用いて行われる。
  • アルミニウムの表面を活性化する。酸化亜鉛の溶液を使用して、電気化学反応によりパッドのアルミニウムの一部を亜鉛に置き換えます。この亜鉛層を剥離し、再度ジンケート処理を行うことで、より質の高い亜鉛層が形成されることが実証研究により明らかになっている(いわゆる「ダブルジンケート」)。この亜鉛層がアルミパッドの電位を変化させ、硫酸ニッケル溶液に浸すと、ニッケルがこの亜鉛に代わり、自己触媒的にニッケル反応が継続する。ニッケルめっき浴の時間、温度、pH、薬品濃度を調整することで、1〜25ミクロンのニッケル構造を形成することができる。
  • ほとんどの用途では、ニッケル析出プロセスの直後にはんだを析出させることはありません。ニッケルの表面はすぐに酸化してしまうため、通常はニッケルの上に貴金属の薄層を蒸着して、表面を酸化から保護します。無電解ニッケルプロセスと互換性のある2つの一般的な金属(PdとAu)があり、無電解または無電解ベースのプロセスを使用して、同じめっきライン内で順次析出することができます。