Surface Morphology and Thickness Distribution of the Non-cyanide Au Bumps with Variations of the Electroplating Current Density and the Bath Temperature

도금전류밀도 및 도금액 온도에 따른 비시안계 Au 범프의 표면 형상과 높이 분포도

Surface roughness and wafer-level thickness distribution of the non-cyanide Au bumps were characterized with variations of the electroplating current density and the bath temperature. The Au bumps, electroplated at $3mA/cm^{2}\;and\;5mA/cm^{2}$, exhibited the surface roughness of $80{\sim}100nm$ without depending on the bath temperature of $40^{\circ}C\;and\;60^{\circ}C$. The Au bumps, electroplated with $8mA/cm^{2}$ at $40^{\circ}C\;and60^{\circ}C$, exhibited the surface roughness of 800nm and $80{\sim}100nm$, respectively. Wafer-level thickness deviation of the Au bumps became larger with increasing the current density from $3mA/cm^{2}\;to\;8mA/cm^{2}$. More uniform thickness distribution of the Au bumps was obtained at a bath temperature of $60^{\circ}C$ than that of $40^{\circ}C$.

도금전류밀도와 도금액 온도에 따른 비시안계 Au 범프의 표면 거칠기 및 웨이퍼 레벨에서 Au 범프의 높이 분포도를 분석하였다. $3mA/cm^{2}$와 $5mA/cm^{2}$에서 도금한 Au 범프는 $40^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$의 도금액 온도에 무관하게 $80{\sim}100nm$의 낮은 표면 거칠기를 나타내었다. $8mA/cm^{2}$로 도금시 $40^{\circ}C$에서 도금한 Au 범프는 표면 거칠기가 800nm 정도로 크게 증가하였으나, $60^{\circ}C$에서 형성한 Au 범프는 $80{\sim}100nm$의 표면 거칠기를 나타내었다. 도금전류밀도가 $3mA/cm^{2}$에서 $8mA/cm^{2}$로 증가함에 따라 웨이퍼 레벨에서 Au 범프의 높이 편차가 증가하였으며, 도금액 온도가 $40^{\circ}C$보다 $60^{\circ}C$일 때 웨이퍼 레벨에서 더 균일한 범프 높이의 분포도를 얻을 수 있었다.