晶圓電鍍的電流效率怎樣計(jì)算？

什么是電流效率？

晶圓電鍍中的電流效率表示電流在電鍍過程中有多少比例用于了目標(biāo)金屬的沉積，而不是被副反應(yīng)（如氫氣析出、添加劑還原等）消耗。電流效率的定義公式？? ? ? ? ? ? ? ? ?η=金屬實(shí)際沉積質(zhì)量/理論沉積質(zhì)量×100%基于法拉第定律，理論金屬沉積質(zhì)量為：其中：
I為電流，單位A

t 電鍍時(shí)間 s

M 金屬的摩爾質(zhì)量 g/mol

n 每個(gè)金屬原子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)（如 Cu2? 是 2）

F 法拉第常數(shù)（96485 C/mol） C/mol

實(shí)際沉積質(zhì)量的測(cè)量？

稱重法：鍍前后稱晶圓質(zhì)量變化，得出沉積質(zhì)量：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?m實(shí)際=m后?m前

厚度-面積法：
如果已知沉積金屬的密度?ρ，面積?A，厚度?h，可計(jì)算：

m實(shí)際=ρ?A?h

最后帶入公式中即可算出電流效率。

? ? 電流效率的例子（以銅為例）

假設(shè)晶圓電鍍銅條件如下：

電流：2 A

鍍時(shí)：10 分鐘 = 600 秒

銅摩爾質(zhì)量：63.55 g/mol

銅價(jià)態(tài)：+2（n = 2）

銅密度：8.96 g/cm3

鍍后測(cè)得厚度為 1 μm，8寸晶圓

m理論=2*600*63.5/(2*96485)=0.395g

m實(shí)際=3.14*100*1*10（-4）*8.96=0.28g

電流效率=0.28/0.395=70.89%