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NCD防止铜基板氧化的ALD设备及技术

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< ALD薄膜沉积铜板热处理的表面图像及TEM&EDS分析结果>
< Lead Frame和PCB用ALD装备>

铜是广泛用于半导体用印刷电路板(PCB)和Lead Frame等的主要材料的金属。 但是根据水分、温度及pH等条件,铜很容易氧化,因此为了防止氧化,表面需要进行防氧化处理。
Lead Frame制作产品的形状后,镀上金、银、钯和镍防止氧化。
最近有很多集团用ALD工程在铜表面涂上多种金属氧化物防腐膜,正在进行抗氧化研究。
特别是将抗氧化特性优秀的Al2O3层适用为防腐膜的研究非常活跃。

以不同的薄膜厚度和工艺温度在镀金铜板上沉积Al2O3膜后,在200度烤箱中评价了根据热处理时间的铜腐蚀和防氧化特性。
在热处理前,所有铜板都没有氧化,但经过1小时的热处理后,沉积温度越低,厚度越低,氧化就会逐渐进行。
5小时后,在沉积温度70~100℃、50~60 cycle条件下,只有沉积的铜板不氧化;24小时后,只有100℃、60 cycle进行的铜板不氧化。
沉积温度越高,沉积厚度越厚,可以确认其抗氧化特性越优秀。
在工艺温度100℃时,在铜板上增载5纳米和10纳米厚的Al2O3,进行Pre-condition热处理,然后进行TEM和EDS分析,以确认ALD薄膜的结构变化及抗氧化特性。
如果将5纳米的Al2O3膜沉积下来,热处理时,底部基板上的铜穿过Al2O3层,与外部氧气结合,形成了厚厚的铜氧化膜。
但如果沉积10纳米的Al2O3,经过热处理后,Al2O3膜仍保持不变,没有形成铜氧化膜。 因此,10纳米的ALD Al2O3膜可以确认铜具有良好的防腐特性。

以铜为主要材料的半导体用PCB或Lead Frame以ALD方式沉积的防腐膜具有非常优秀的氧气及防水特性。 nc拥有用于这种应用的高酸性大面积ALD设备和技术。
据判断,Lead Frame用ALD装备以Lucida GSH Series为基础,增加专用基板移送装置,可以一次性增加多个Lead Frame。
而且,为了基板大而flexible的PCB的ALD工程,nc正在开发新的PCB专用ALD装备Lucida GP Series。
NCD将通过不断的研究开发,继续扩展ALD应用的新领域。