[发明专利]一种薄膜混合集成电路电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀技术，特别涉及一种薄膜混合集成电路电镀方法。 

背景技术

随着微波毫米波技术的不断进步，薄膜混合集成电路生产制造工艺技术水平也大幅提高，由于通过真空溅射或蒸发的薄膜厚度只有不到1微米，为了保证电路损耗尽可能的小，需要将膜厚增加到趋肤深度的3∽5倍，为此需要用电镀的方法进行加厚，而目前薄膜电路的材料以金居多，因为它性能稳定，不易氧化，不易受酸碱腐蚀，且导电性能优良，电路损耗低，但是电路中局部总是存在孤岛形式的电路，目前解决这类局部电路的电镀技术主要有三种：第一种是全板电镀，即先进行整片电镀加厚，然后光刻腐蚀出电路图形；第二种是先光刻腐蚀出图形，然后通过金丝键合实现电路的互联，最后进行电镀加厚；第三种是图形电镀，即先用光刻胶保护电镀，然后再通过光刻腐蚀出电路图形。 

目前这三种技术在应用过程中都不同程度的存在一些不足，比如第一种全板电镀，由于电镀膜层较厚，采用湿法腐蚀存在较大的腐蚀因子，使带线尺寸变小、精度变差，而且此工艺贵金属浪费严重，生产成本高；如第二种则是需要金丝键合和去金丝工序，为此不可避免的产生大量金属划痕和毛刺，增加了电路损耗和驻波系数，且金丝键合和去金丝的工作劳动强度大、效率低；而第三种图形电镀技术则是在带胶的情况下进行，在电镀过程中光刻胶会逐渐融入镀液中，电镀液受污染后可承受的电镀电流密度变小生产效率降低，严重时造成电镀液报废。 

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种薄膜混合集成电路电镀方法。 

本发明的技术方案如下： 

一种薄膜混合集成电路电镀方法，其中，包括以下步骤： 

A：在基片上磁控溅射沉积氮化钽薄膜电阻，采用高纯度钽靶，溅射反应气体为氮气和氩气； 

B：在氮化钽薄膜上依次溅射钛钨薄膜和金薄膜，使用钛钨靶和高纯度金靶，溅射反应气体为氩气； 

C：用光刻胶做掩膜，用碘和碘化钾混合水溶液配置的金腐蚀液刻蚀掉设计图形之外不需要的金，用钛钨腐蚀液湿法刻蚀掉设计图形之外不需要的钛钨薄膜； 

D：用氢氧化钾溶液去除光刻胶后，用高纯水冲洗后，再用分析纯级丙酮溶液擦拭； 

E:采用热氧化的方法在氮化钽薄膜裸露的表面生成氧化薄膜后，进行电镀并最终刻蚀出电路图形； 

F：将清洗干净的基片用真空干燥箱预定温度下热氧化，使氮化钽表面生成一层氧化钽薄膜； 

G：在室温下分别经过除油剂除油处理和高纯水清洗，然后再经过10％的盐酸浸酸活化和高纯水清洗； 

H：取预定电流密度的电流进行电镀，在电路上沉积一层金，电镀结束后用高纯水清洗60s，然后沸水中水煮； 

I：用氟化铵和硝酸混合的腐蚀液腐蚀掉氧化钽和氮化钽得到设计电路图形。 

所述的方法，其中，所述步骤A中，所述氮气和氩气分压比为N2:Ar＝1:35；所述溅射氮化钽薄膜的方阻值为低于设计值的5∽15Ω/□。 

所述的方法，其中，所述步骤B中，所述钛钨薄膜为0.05微米；所述金薄膜为0.2微米；所述氩气的气体的流量为70sccm。 

所述的方法，其中，所述步骤C中，所述金腐蚀液中碘含量为60g/L及碘化钾含量为200g/L。 

所述的方法，其中，所述步骤C中，所述钛钨腐蚀液为30％的双氧水溶液，腐蚀时间为10∽12min。 

所述的方法，其中，所述步骤D中，所述氢氧化钾溶液为10%；所述高纯水冲洗时间为60s。 

所述的方法，其中，所述步骤F中，所述真空干燥箱预定温度设置在200℃∽280℃之间；所述氧化时间为180min∽360min。 

所述的方法，其中，所述步骤G中，所述除油剂除油处理时间为30s∽60s；所述高纯水清洗时间为60s；所述盐酸浸酸活化时间为30s∽60s。 

所述的方法，其中，所述步骤H中，所述预定电流密度为0.1∽0.3A/dm2；所述水煮时间为10min。 

所述的方法，其中，所述步骤I中，所述氟化铵和所述硝酸重量比为1:5。 

采用上述方案，本发明不仅解决了现有技术存在的问题，而且明显具有以下优势： 

1、可以在无金丝键合连接和胶局部保护的状态下实现对薄膜混合集成电路中孤岛式局部电路的电镀，不但操作简单，而且无金属划痕也不会对电镀液质量和使用寿命产生影响。