金(Au),Gold,一方面,它是電性能極優(yōu)、化學(xué)性質(zhì)極穩(wěn)定的貴金屬,被廣泛應(yīng)用在芯片制程中;另一方面,它也是晶圓廠前段工藝中嚴(yán)禁引入的污染源,被列入高風(fēng)險(xiǎn)控制名單。
金的物化性質(zhì)?
屬性 | 優(yōu)秀性質(zhì) |
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導(dǎo)電性 | 金的導(dǎo)電率在所有金屬中排名第三,僅次于銀和銅 |
抗氧化性 | 不易氧化,適合長(zhǎng)期裸露使用 |
化學(xué)穩(wěn)定性 | 與絕大多數(shù)化學(xué)品不反應(yīng),適合在多種封裝環(huán)境中使用 |
延展性 | 可拉成極細(xì)金絲,適合引線鍵合 |
表面功能化能力強(qiáng) | 易與有機(jī)分子鍵合,適合在MEMS、生物芯片中做功能層 |
晶圓廠為什么怕金?
1,金會(huì)在硅中擴(kuò)散,尤其在高溫下,金原子能迅速遷移,交叉污染。
2,金在硅中引入的深能級(jí)陷阱會(huì)作為復(fù)合中心,顯著降低載流子壽命,導(dǎo)致器件漏電流增加。
晶圓廠/封裝廠為什么又用金?
1,金電極。在 GaAs、InP、GaN 等化合物半導(dǎo)體中,高頻下金的低接觸電阻、低損耗特性更為突出,適用于PA、LNA等射頻模塊。
2,MEMS鍍金,實(shí)現(xiàn)某些功能,如導(dǎo)電,防腐等。
3,金凸點(diǎn):用于倒裝焊接,使用打線設(shè)備做出一個(gè)“金蘑菇頭”,再進(jìn)行熱壓焊接。
4,金線鍵合:金線柔軟、導(dǎo)電好、不氧化,焊接窗口大,使用方便。
5,EUV掩模板金屬:EUV掩模版為反射式掩模,需要選擇對(duì)13.5 nm波長(zhǎng)具有高反射率或吸收性的金屬材料,來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形區(qū)域和背景區(qū)域的光強(qiáng)對(duì)比。而Au在13.5 nm下有良好吸收特性
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