LAYERS 9 – 高密度封装中的接触电阻控制新进展

随着先进封装技术向更高互连密度和更小关键尺寸发展，保持稳定且低接触电阻已成为确保电气性能与良率的关键要求。为此，Evatec与Fraunhofer IZM-ASSID联合开发了一款高灵敏度开尔文电阻测试结构，专门用于精确测量小至2.0微米通孔中的种子层接触电阻。

该测试结构采用Al/Ti/Cu金属化方案，通孔直径范围覆盖2.0至20.0微米。5微米厚的PBO钝化层模拟了晶圆级封装环境中的有机负载特性，使得种子层工艺条件的评估更加贴近实际。改进后的“第二代”设计采用双层通孔结构：在SiO₂中刻蚀小通孔，并在PBO中形成更大通孔。这种方法既能实现极小接触面积的精确成型，又克服了早期设计中的光刻限制。

开尔文电阻结构采用Evatec的HEXAGON 在线式平台制备，集成了脱气、ICP离子预清洗和Ti/Cu种子层沉积。通过铝预溅射处理，吸附挥发性污染物并减少氧化物相关问题，以稳定腔室状态。在55片/小时的产能下，25片晶圆测试批次显示，10微米和20微米通孔的接触电阻保持稳定，而更小尺寸结构在连续生产中受腔室污染影响较大。例如，2.0微米通孔的接触电阻在整个批次中从36.5 mΩ升至44 mΩ，上升了20%。

这些结果证实，新型开尔文电阻结构可作为评估PVD种子层工艺的有效诊断设备，并为高密度封装建立稳健的工艺窗口。其高灵敏度特别有助于优化腔室调节策略，并在高产能下保持稳定性能。未来工作将聚焦于优化铝预溅射频率，以在更高生产率下实现稳定的结果。

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