在芯片的生產制造中,我們可以看到金線和銅線是芯片在打bonding 線的時候最常用的兩種材料。那么問題來了,為什么不用鋁線或者銀線呢?讓我們在這篇文章中簡單的說一下。
首先我先列出來銅線,金線,鋁線,銀線的電阻率如下圖所示:
?在上圖我們可以看到中電阻率最低的是銀線而進線的電阻率是最高的。
而我們在芯片制造中往往要使用金線打bonding,這是為什么呢?
答:主要得益于金線有非常好的延展性,在各種可靠性驗證中,表現非常好,不容易受損傷。
除了金線以外,銅線打bonding也是一個不錯的選擇,因為大家可以看到銅線的電阻率很低,而且銅的成本是要遠遠低于金線的。不過銅的延展性是沒有金線的那么好的,這就要看各個生產線的生產工藝有沒有那么強了。另外銅線也用于芯片中襯底的互聯線。
而銀線雖然有非常好的電阻率,但是他的延展性和可加工性弱于金線和銅線,所以不予采納。
但是鋁線一般用于上層金屬連接,也就是連接各個期間的總線,而不作為bonding線。
鋁片用于上層金屬互聯的主要優勢是:
1.電阻率很低 2.7uOhm/cm
2.與硅材料的接觸電阻低 10的-6次方每平方厘米。
3.短時間的熱處理以后與硅材料的附著性和粘連性都很好。
4.鋁是非常容易沉積和刻蝕的。很厚實的一層鋁,會使得原先不平整的表面變得平整一些。
鋁和硅材料粘合性比較好的解釋:
?好了,這篇文章主要是簡單的說了一下, 在打芯片bonding線的時候用的各個材料有什么特性以及為什么要選擇這種的材料?并且簡單的說了一下, 鋁材料為什么可以做芯片內部的器件與器件之間互聯線。