在电镀这一精密的金属沉积工艺中，金属离子向晶圆表面的迁移是形成均匀镀层的关键环节，而这一过程主要依赖扩散、对流与电迁移三种传质机制的协同作用。那么，电镀时金属离子是如何运动的？一起来看看今日的分享文章。
在电镀过程中,金属离子运动到晶圆表面有三种方式：扩散，对流及电迁移。
扩散扩散是由于浓度梯度引起的金属离子由高浓度区域向低浓度区域的自发迁移过程。在电沉积过程中，晶圆表面离子不断被还原消耗，会导致晶圆表面附近的金属离子浓度不断下降，形成浓度低区，于是溶液中的金属离子向此区域扩散补充。而这个浓度低区，又被叫做：扩散层。
对流
对流是由于搅拌、鼓泡、液体循环，温差或浓度差造成的电镀液宏观流动，从而带动金属离子的迁移。自然对流：温差或浓度差等强制对流：搅拌、鼓泡、液体循环等电迁移电迁移是指带电离子在电场力作用下沿着电场方向的移动。在电镀中，施加电压时，阴阳极之间产生电场，金属阳离子（如Cu²⁺、Ni²⁺）受电场力驱动，向着阴极方向移动，在阴极表面获得电子还原为金属，沉积下来。
电迁移是带电离子的专属，不适用于中性分子；电迁移不会改变溶液整体组成，只是改变了离子的分布。
三种方式的重要性如何？
在没有搅拌的条件下，扩散始终是主导的传质方式；
虽然对流在槽体中起作用，但在近电极表面不占主导，近电极表面还是以扩散为主。
电迁移虽存在，但贡献不大，因其迁移速度不快，并且对电流密度的调控效果弱。
以上便是电镀时金属离子是如何运动的，扩散、对流与电迁移、三者共同构建了电镀过程中离子传输的动态平衡，其相对重要性随工艺条件变化而呈现差异化特征。
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