Технология осаждения из растворов пленок никеля и многослойных функциональных металлических покрытий на кремний
Патент Республики Беларусь № 12790 на изобретение
Контакты:
тел.: + 375 (17) 226-47-02
e-mail: fhpprogram@gmail.com
Назначение:
Нанесение на кремниевые пластины металлических пленок, способных выполнять разнообразные функции: токопроводящие, барьерные, адгезионные слои; покрытия под пайку, защита от диффузии, электромагнитных излучений и воздействия окружающей среды; маски для ионного легирования; электродные материалы для легирования.
Общие сведения:
Важнейшая стадия технологии –химическое осаждение из водного гипофосфитного раствора пленок никеля с включением небольшого количества фосфора, обеспечивающих прочное сцепление с кремнием, электропроводность поверхности пластин и возможность дальнейшего химического, электрохимического или контактного осаждения из растворов пленок золота, никеля, палладия, сплавов Cu-Sn, Au-Sn, Pb-Sn, Ni-Sn, Ni-Pd. Для придания каталитической активности поверхности кремния в реакции химического осаждения никеля используют как палладиевую, так и беспалладиевую активацию. Для подготовки пластин к нанесению пленок металлов проводят операцию травления кремния.
Область применения:
Изделия электронной техники: интегральные схемы, микрочипы, диоды, светодиоды, транзисторы, фотоэлементы, стабилитроны, разнообразные датчики и детекторы и др.
Технические характеристики пленок металлов:
| толщина пленок Ni-P(первичный слой), мкм | 0,2–1,5 |
| осаждаемые поверх слоя Ni-Pметаллы и сплавы | Ni, Pd, Au, Au-Sn, Pb-Sn, Ni-Sn, Cu-Sn, Ni-Pd |
| количество слоев | 1–3 |
| толщина конечного металлического покрытия, мкм | 0,2–6 |
| микроструктура покрытий | однородные, плотные, беспористые |
| размер зерен металлов и сплавов в зависимости от толщины слоя и природы металла, мкм | 0,1‒2 |
| адгезия | покрытия выдерживают тесты отслаивания скотчем, нанесения сетки царапин, операции разрезания пластин и пайки; арматура, спаянная с металлизированными кристаллами, выдерживает приложение силы более 0,20 кН |
Технические характеристики растворов и условий проведения операций:
- для травления кремния используют скоростные щелочные растворы либо кислые, содержащие фторид-ионы;
- для активации перед химическим никелированием используют нанесение из раствора палладиевого катализатора или проводят беспалладиевую активацию;
- длительность операций нанесения каждого слоя металла или сплава не превышает 5‒7 мин;
- все растворы пригодны для многоразового использования;
- рабочая температура растворов в зависимости от их назначения от 18 до 98 оС;
- в ряде случаев между отдельными операциями не требуется промывка водой.
Преимущества:
- использование энерго- и ресурсосберегающей технологии; отсутствие необходимости применять вакуумную технику;
- снижение себестоимости продукции;
- получение продукции с новыми характеристиками: многослойная металлизация кремния с варьируемой природой слоев металлов.
Освоение в производстве:
- ОАО «Электромодуль» (Республика Беларусь);
- KITECH (Республика Корея).
Форма сотрудничества:
- передача на договорной основе технической документации, оказание научно-технической помощи при внедрении разработки, обучение персонала.