最後更新:2026年10月8日薄膜沉積(CVD / ALD / PVD)薄膜沉積(CVD/PVD/ALD)中國大陸:钝化(钝化层)

鈍化(保護層)是什麼

Passivation

鈍化(Passivation)是指使表面處於化學上・電性上不活潑的狀態以加以保護。在半導體領域主要指以氮化矽或聚醯亞胺的保護膜覆蓋晶片最上層,保護導線與元件免受水分・可動離子・刮傷的影響。終結表面懸鍵以減少載子復合的處理,也稱為表面鈍化。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

鈍化(Passivation)是指使表面處於化學上・電性上不活潑(passive)的狀態,以保護其免受外部影響。在半導體領域主要指形成覆蓋晶片最上層、保護導線與元件免受水分・離子・刮傷影響的保護膜(鈍化層)。此外,也用於指使半導體表面缺陷失去活性以改善電性特性的表面鈍化,以及在金屬表面形成氧化被膜以防止腐蝕的鈍態化。

作為晶片保護膜的鈍化,是在前段製程的最後進行。在多層內連線的最上層之上,以電漿CVD形成氮化矽(SiN)或其與氧化矽的疊層膜,並視需要疊上緩和應力的聚醯亞胺。氮化矽不易讓水分或鈉等可動離子穿透,可防止導線腐蝕與電晶體特性變動。之後只在打線接合或形成凸塊的焊墊部分開孔。若鈍化層有裂痕或針孔,經由封膠滲入的水分會使導線腐蝕,因此會以高溫高濕試驗(HAST)等確認可靠度。

表面鈍化是終結半導體表面或界面上的懸鍵(沒有鍵結對象的原子鍵),以減少載子復合與電荷捕獲的處理。在矽中,以氫終結閘極氧化層界面的熱處理(成形氣體退火,forming gas anneal);在太陽電池中,以氧化鋁膜或含氫氮化矽膜進行的表面鈍化,能大幅提高轉換效率。在GaN的HEMT中,表面的氮化矽膜可抑制電子捕獲所造成的電流下降(電流崩塌)。

鈍化(保護層)的常見問題

鈍化層使用什麼材料?
主要使用以電漿CVD形成的氮化矽(SiN),或其與氧化矽的疊層膜。氮化矽的特點是不易讓水分或可動離子穿透。有時也會在其上疊加聚醯亞胺膜,以緩和應力並提高與封膠的附著性。
表面鈍化是什麼?
以氫或薄膜終結半導體表面或界面上沒有鍵結對象的原子鍵(懸鍵),以減少載子復合與電荷捕獲的處理。用於改善電晶體的界面特性,以及提升太陽電池的轉換效率。

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