一种半导体材料电镀金的制备工艺及其制备装置的制作方法

本发明属于半导体，具体涉及一种半导体材料电镀金的制备工艺及其制备装置。

背景技术：

1、半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，半导体在常温下的导线性能介于导体与绝缘体之间，由于半导体在电子产品中的大量应用，为了延长产品寿命，就需要延长半导体件的寿命，因此电子厂会在一些重要的半导体件表面镀金，进而有效延长半导体件的使用寿命。

2、在公开号为cn116240597a的中国专利中，提到了一种电镀金镀液，包括：作为金源的氰化亚金盐、草酸盐、含铅化合物、水溶性多糖类物质和有机酸传导介质；其中，有机酸传导介质包括有机磷酸或其盐。在所述有机酸传导介质与其他组分的协同配合下，可以保证该镀液的电传导速率较高、电镀所得金凸块的表面平整度高及热处理后硬度高，特别适合小间距的半导体基片与基板之间的可靠互连。本申请实施例还提供了上述电镀金镀液的相关应用。

3、本申请人在申请过程中发现，上述申请在使用过程中存在缺陷，该申请中使用的电镀金镀液包括氰化亚金盐，使用该镀金液进行半导体基体镀膜时，氰化物会从镀液中分离，而分离的氰化物具有剧毒，对生产线上的操作人员存在危害，而且该申请公开的镀金方法没有对半导体基体做相关处理，使得镀金层无法稳定在半导体基体表面。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体材料电镀金的制备工艺及其制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种半导体材料电镀金的制备工艺，具体包括以下步骤：

4、s1、电镀液制备，根据半导体材料电镀金需求，选择电镀液原料并制备电镀液；

5、s2、半导体基体表面清洁，对半导体基体表面进行清洁，去除基体表面沉积物和污染物；

6、s3、半导体基体表面活化及表面微蚀，去除基体表面氧化膜；

7、s4、将经过处理的半导体基体放置在电镀液中，进行电镀在基体表面逐渐沉积一层金属膜；

8、s5、半导体基体镀金后处理，清洗去除电镀金层外表面的氧化物及有机污染物等物质，确保金属膜质量；

9、s6、脱水干燥，对处理完成的半导体基体进行干燥烘干，完成电镀金。

10、优选的，所述s1中电镀液制备原料包括：以金元素计的含金盐15—25g/l、亚硫酸盐50—100g/l、硫代硫酸盐70—90g/l、导电盐30—60g/l、配位剂60—90g/l及复合添加剂120—150g/l、ph值调节剂30—50g/l。

11、优选的，所述含金盐包括三氯化金和亚硫酸金钠，所述配位剂包括巯基丙磺酸钠、酒石酸、柠檬酸铵及乙二胺，所述导电盐选用磷酸氢二钠及磷酸钠，所述ph值调节剂选用氨水。

12、优选的，所述复合添加剂包括光亮剂、稳定剂和加速剂，所述光亮剂选用硝酸铈和糖精，所述加速剂选用三乙醇胺和亚油酸，所述稳定剂选用氯化钾和氯化铵。

13、优选的，所述s2中，半导体基体表面清洁方式包括溶液浸泡、超声波清洗和喷洗。

14、优选的，所述s3中，半导体基体表面活化可进行酸洗，半导体基体表面酸洗之后再进行水洗，清除半导体基体表面氧化层，之后对半导体基体表面进行粗糙化处理，所述粗糙化处理包括化学腐蚀、机械研磨和离子注入。

15、优选的，所述s4中，电镀温度为40-55℃，调节ph值为8.5-9，电流密度为3.5a/dm2，电镀时间在10—12min。

16、一种半导体材料电镀金的制备工艺使用的制备装置，包括：

17、清洗组件，所述清洗组件用于对半导体进行表面清洁；

18、基体表面活化组件，所述基体表面活化组件对半导体基体进行酸洗，去除半导体基体表面氧化层；

19、电镀设备，所述电镀设备用于对半导体基体表面进行金镀膜；

20、后处理设备，所述后处理设备用于对镀金半导体基体清洗脱水烘干。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、(1)本发明通过使用含金盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、导电盐、配位剂、复合添加剂及ph值调节剂配置镀金液，避免在镀金液中使用氰化物，同时该电镀液中使用的配位剂和导电盐能够有效增加镀金层与半导体基体之间的结合力，增加镀金层的牢靠性，同时也能够避免电镀液在生产过程中产生有毒氰化物，保护了生产线上的操作人员身体健康，同时在电镀液中加入加速剂、稳定剂和光亮剂，稳定剂能够维持电镀液的长时间稳定，加速剂能够加快镀金层的形成时间，光亮剂能够有效增加镀金层的光亮性。

23、(2)本发明通过对半导体基体进行表面清洁、表面活化及表面微蚀，能够有效去除半导体基体表面的氧化层，使得镀金层直接贴合在半导体基体表面，同时进行微蚀能够有效增加半导体基体表面粗糙度，进一步提升半导体基体与镀金层的结合能力，有效延长镀金层的使用寿命，进而有效延长半导体的使用寿命。

技术特征：

1.一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于：所述s1中电镀液制备原料包括：以金元素计的含金盐15—25g/l、亚硫酸盐50—100g/l、硫代硫酸盐70—90g/l、导电盐30—60g/l、配位剂60—90g/l及复合添加剂120—150g/l、ph值调节剂30—50g/l。

3.根据权利要求2所述的一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于：所述含金盐包括三氯化金和亚硫酸金钠，所述配位剂包括巯基丙磺酸钠、酒石酸、柠檬酸铵及乙二胺，所述导电盐选用磷酸氢二钠及磷酸钠，所述ph值调节剂选用氨水。

4.根据权利要求3所述的一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于：所述复合添加剂包括光亮剂、稳定剂和加速剂，所述光亮剂选用硝酸铈和糖精，所述加速剂选用三乙醇胺和亚油酸，所述稳定剂选用氯化钾和氯化铵。

5.根据权利要求4所述的一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于：所述s2中，半导体基体表面清洁方式包括溶液浸泡、超声波清洗和喷洗。

6.根据权利要求5所述的一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于：所述s3中，半导体基体表面活化可进行酸洗，半导体基体表面酸洗之后再进行水洗，清除半导体基体表面氧化层，之后对半导体基体表面进行粗糙化处理，所述粗糙化处理包括化学腐蚀、机械研磨和离子注入。

7.根据权利要求6所述的一种半导体材料电镀金的制备工艺，其特征在于：所述s4中，电镀温度为40-55℃，调节ph值为8.5-9，电流密度为3.5a/dm2，电镀时间在10—12min。

8.一种半导体材料电镀金的制备工艺使用的制备装置，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及半导体领域，具体公开了一种半导体材料电镀金的制备工艺及其制备装置，本发明通过使用含金盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、导电盐、配位剂、复合添加剂及pH值调节剂配置镀金液，避免在镀金液中使用氰化物，同时该电镀液中使用的配位剂和导电盐能够有效增加镀金层与半导体基体之间的结合力，增加镀金层的牢靠性，同时也能够避免电镀液在生产过程中产生有毒氰化物，保护了生产线上的操作人员身体健康，同时在电镀液中加入加速剂、稳定剂和光亮剂，稳定剂能够维持电镀液的长时间稳定，加速剂能够加快镀金层的形成时间，光亮剂能够有效增加镀金层的光亮性。技术研发人员：李京波,王彤,张梦龙,任长友,邓川受保护的技术使用者：深圳市联合蓝海应用材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6