非硅MEMS器件电镀薄Ni层工艺规范
1、工艺目的
本工艺规范规定了采用氨基磺酸镍电镀工艺进行非硅MEMS器件加工时应遵循的工艺要求，适用于Ni镀层厚度在50 um以下，采用正性光刻胶制备掩膜光刻图形的工艺。
2 、工艺步骤
2.1 开机准备
2.1.1 打开电镀槽，补充纯净水至规定液位。
2.1.2 测试并调节镀液pH值为4.0。
2.1.3 镀液温度设定为45度。
2.2 电镀试片准备
2.2.1 将光刻显影后的试片用等离子去胶机进行清洗，以清除残留的光刻胶，保证Ni镀层的完整性和结合强度。
2.2.2 将试片装夹至专用挂具中，注意导电接触点牢固固定和夹具密封处理，装夹完成后，用万用表确认试片和夹具之间是否导通。
2.2.3 镀前活化处理，将装夹好的试片在2-3 Vol.%的HCl溶液中进行活化处理，浸泡时间5-10秒；然后置于纯水下冲洗，以清除残留的酸液。
2.2.4 镀前试片表面质量要求：应无残留的光刻胶、明显的氧化层以及光刻胶脱落、分层等现象存在。
2.3 电镀
2.3.1 将装夹好试片的挂具放置于电镀槽中的阴极杆上并固定。
2.3.2 根据试片电镀面积、电镀厚度以及图形尺寸的要求，设置相应的电镀参数，形成自动调控的电镀管理模式。
2.3.3 按照设置时间，完成电镀后，将试片从挂具中取出，置于纯水下冲洗干净。
2.3.4 用气枪将试片上的残留水分吹干。
3、 设定工艺参数：
3.1 去胶机工艺参数
3.1.1 气体流量：O2 400ml/min。
3.1.2 丝压：10 V。
3.1.3 屏压：2 KV。
3.1.4 屏流：120 mA。
3.1.5 栅流：30mA。
3.1.6 时间：依不同种子层刻蚀不同时间
Cr/Cu 种子层：5sec / 次 × 2次 （间隔2min）
Ti/Cu 种子层：5sec / 次 × 2次 （间隔2min）
Ti种子层： 30 sec / 次 × 2次 （间隔3min）
3.2 电镀Ni工艺配方及参数
3.2.1 基础镀液：氨基磺酸镍 Ni(NH2SO3)2 500g/l
氯化镍NiCl2·6H2O 5g/l
硼酸H3BO3 25g/l
3.2.2 活性剂 十二烷基磺酸钠C12H25SO3Na 100mg/l
3.2.3 添加剂 糖精C7H5O3NS 500mg/l
1,4丁炔二醇C4H6O2 50 mg/l
3.2.4 镀液温度 45 ℃
3.2.5 镀液pH 4.0
3.2.6 沉积速度 0.2 um/min （电流密度：10mA/cm2)
3.2.7 电流密度 8-15 mA/cm2
依据微结构深宽比设定电流密度：
深宽比3：1及以上，或线宽小于20 um时，8 mA/cm2
深宽比2：1及以上，或线宽小于30 um时，10 mA/cm2
深宽比1：1及以上，或线宽大于50 um时，15 mA/cm2
3.2.8 电镀时间 依据镀层厚度要求和电流密度大小计算电镀时间。
4、质量检验要求
4.1 镀层应是光亮带有柔和浅黄色的银白色，且结晶均匀、细致、连续。
4.2 不允许有烧焦、粗糙、针孔、麻点、起泡、脱落等缺陷出现。
4.3 对于多层Ni，镀层与镀层之间应结合良好，没有任何分离现象。
4.4在显微镜下观察，微结构无损伤。
4.5用台阶仪测试镀层厚度，保证最低厚度满足微结构要求。