最後更新:2026年10月8日薄膜沉積(CVD / ALD / PVD)內連線・金屬化中國大陸:电化学沉积(ECD)

ECD(電鍍・電化學沉積)是什麼

Electrochemical Deposition

ECD(電鍍・電化學沉積)是在電鍍液中以晶圓為陰極通電,使金屬離子還原析出以形成金屬膜的薄膜沉積技術。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 相關企業
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

ECD(Electrochemical Deposition:電化學沉積、電鍍)是在電鍍液中以晶圓為陰極通電,使金屬離子還原析出以形成金屬膜的薄膜沉積技術。在半導體前段製程中,它是銅(Cu)導線鑲嵌(damascene)製程中填充溝槽與通孔不可或缺的技術,也稱為 ECP(Electrochemical Plating)。能以低成本,在 CVD/PVD 難以處理的高深寬比結構中實現緻密的銅填充。

銅鑲嵌製程的流程為:在絕緣膜上形成溝槽,沉積阻障金屬(TaN/Ta)與以 PVD 形成的銅晶種層後,以 ECD 將銅填入溝槽,再以 CMP 去除多餘的銅。ECD 的關鍵在於添加於電鍍液中的加速劑、抑制劑、平整劑等有機添加劑,它們能促進「由下而上填充(bottom-up fill)」,實現無空洞、無接縫的填充。

隨著微縮推進,溝槽變得更窄更深,晶種層的覆蓋也越加困難,因此添加劑設計、電流波形(脈衝電鍍)與鍍液管理日益重要。在先進節點中,與鈷或釕的襯墊層(liner)/電鍍組合、TSV(矽穿孔)的深孔銅填充等,ECD 的應用範圍持續擴大。

ECD 設備的主要供應商為荏原製作所(EBARA)、應用材料(Applied Materials)、科林研發(Lam Research),其中荏原在 CMP 之外也於此領域具備強項。左右導線電阻的銅填充品質,直接影響元件的運作速度與可靠度(抗電遷移能力),因此 ECD 被定位為 BEOL(後段金屬連線製程)的核心技術。

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