《薄膜技术》PPT课件.ppt

薄膜技术,任课教师：刘章生,概述,薄膜与厚膜的区别工艺上，厚膜电路一般采用丝网印刷工艺，薄膜电路采用的是真空蒸发、磁控溅射等工艺；厚度上，厚膜电路的膜厚一般大于10m，薄膜的膜厚小于10m，大多处于小于1m.,概述,薄膜技术在电子封装中的应用:（1）生成UBM(under barrier metal)層,（2）薄膜电阻,概述,薄膜技术在电子封装中的应用:,（3）薄膜基板,（4）导线材料,薄膜技术,1.薄膜技术2.薄膜材料3.薄膜表征,1.薄膜技术,1.1 溅射,1.薄膜技术,1.1 溅射分类：直流溅射（DC sputtering deposition）射频溅射（RF sputtering deposition）双阴极溅射（dual cathodes sputtering deposition）三级溅射（triode sputtering deposition）磁控溅射（magnetron sputtering deposition）,1.薄膜技术,1.1 溅镀,高真空：增加粒子的平均自由程；增加靶材使用壽命.,1.薄膜技术,1.2 蒸镀 将被蒸镀物体加热（电阻丝或电子束），利用其在高温时所具有的饱和蒸汽压来进行薄膜沉积.,1.薄膜技术,1.2 蒸镀,降低蒸镀温度；增加原子平均自由程；去除污染物如氧和氮.,真空度（E6torr）要求严格,1.薄膜技术,1.2 蒸镀,1.薄膜技术,1.3 CVD化学气相沉积 利用化學反應將反應物（通常為氣體）生成固態的生成物沉積於晶片表面之技術，简称 CVD。主要的材料有：导体:W，TiN介电材料:SiO2，Si3N4半导体:poly Si，amorphous Si,1.薄膜技术,1.4.电镀 电镀工艺：是利用电解原理在基板表面上镀覆一层金属的过程。,2.薄膜材料,2.1 薄膜电阻,Ni-Cr合金,2.薄膜材料,2.1薄膜电阻,2.薄膜材料,2.1薄膜电阻,晶界电阻,晶粒电阻,热处理是关键！,2.薄膜材料,2.2 阻挡层材料,（1）氮化鈦(TiN)（2）鈦鎢合金(TiW)（3）Ta与TaN:主要作为銅制程阻挡层材料,来自铜的挑战(a)低電阻率(銅約1.8-cm，鋁約 3-cm)(b)與SiO2 附着力不佳；(c)對SiO2 及硅扩散速率快，易造成元件恶化；,2.薄膜材料,2.3 导体材料,铝合金的尖峰现象,电致迁移,2.薄膜材料,2.4 薄膜基板,3.薄膜表征,XRD分析,3.薄膜表征,SEM（EDS）,3.薄膜表征,AFM,