电解抛光与钝化处理：提升半导体金属表面性能的双剑合璧
2025/10/29 9:13:09   来源：    点击：52

电解抛光与钝化处理作为提升半导体金属表面性能的双剑合璧，在半导体制造中发挥着不可或缺的作用。电解抛光利用金属表面微观凸点在特定电解液中和适当电流密度下首先发生阳极溶解的原理，实现工件表面的平滑光亮处理。

在半导体制造中，电解抛光工艺被广泛应用于处理金属引线框架、晶圆承载环等关键部件。通过精确控制电解液成分、温度、电压和电流密度等参数，可以获得高质量的抛光效果。例如，采用硫酸、磷酸为基本成分的电解液，在一定温度下，工件作为阳极接直流电源的正极，用铅、不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极接直流电源的负极，两者相距一定距离浸入电解液中，通电一定时间后，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面，提升了部件的表面质量和电学性能，减少了表面粗糙度引起的电场集中等问题，提高了器件的可靠性。

脉冲电解抛光技术的引入，进一步提升了电解抛光的效果。传统直流电解抛光存在能耗高、表面质量不均等问题，脉冲电解抛光通过周期性改变电流方向与大小，有效降低了能耗，同时提高了表面平整度与光泽度。这一技术在处理高精度金属部件时表现出色，如MEMS（微机电系统）中的金属传感器，能满足其对表面质量的极高要求。

钝化处理则利用钝化液的氧化性物质促使金属表面形成一层致密的钝化膜，提高金属的耐蚀性和稳定性。这层钝化膜不仅能够有效防止金属再次被氧化或腐蚀，还能增强其耐磨性和耐腐蚀性。

钝化处理的优点众多，药液稳定不挥发，可重复使用，与防锈油相比节约成本40%以上；处理后的工件表面无油腻，干净；形成的钝化膜更结实，不易被破坏和清除，性能更稳定，耐蚀性提高8 - 50倍。钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜，膜层致密，性能稳定，并且在空气中同时具有自行修复作用，为半导体器件的长期稳定运行提供有力保障。

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内容来源：《金属表面处理与防护技术》、《表处工艺介绍》