N型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法技术

Ｎ型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法，涉及一种硅表面的微加工技术。提供一种低成本、加工步骤简单、加工速度快且无需掩模光刻等复杂工艺，并可一次性在ｎ型硅表面直接生长金属微结构的Ｎ型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法。将原始母版上的微结构转移至琼脂糖表面，浸泡在铜镀液中得琼脂糖凝胶模板；再将其下部浸没在电解池中使模板微结构部分暴露于铜镀液液面上；在ｎ型硅片背面溅射Ｔｉ／Ａｕ层形成欧姆结；将溅射Ｔｉ／Ａｕ层的ｎ型硅片的抛光面正置于模板的微结构面，将ｎ型硅片作为工作电极，在ｎ型硅片上生长铜微结构；将已生长铜微结构的ｎ型硅片与存储有铜镀液的琼脂糖凝胶模板分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅表面的微加工技术，尤其是涉及一种采用高强度的琼脂糖凝胶与电化 学沉积技术相结合，在n型硅表面一次性快速精确制备大面积金属微结构的新型电化学加工 方法及其装置。
技术介绍
在电子工业领域，随着超大规模集成电路发展的需要，在硅表面沉积金属微结构已经越 来越重要，利用铜材替换铝材作为印刷电路的连线，代表了半导体工业的重要转变。电化学 沉积和无电镀沉积广泛应用于铜印刷电路板、通孔电镀和读/写磁头等(P. C. Searson, T. P. Moffat， Cn'/. 5W/ 1994， 3， 171)。铜沉积技术主要采用物理气相沉积(PCD)、化学气相沉积(CVD)和化学沉积及电沉积(ECD)法等。硅表面构建图案化微结构的方法主要分为(1) 利用掩模板结合光刻技术首先对硅上的光刻胶图案化，然后结合后续的沉积方法进 行金属图案化的传统方法。(2) 逐点加工技术是首先利用自组装技术在硅表面自组装单层膜(SAMs)，而后利用扫 描探针(scaning probe)、聚焦离子束(focused ion beam)或者电子束技术(electron beam technique本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ｎ型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法，其特征在于其步骤为：１）选用具有微结构的钛、石英或硅片作为原始母版，将原始母版上的微结构转移至琼脂糖表面，再将琼脂糖浸泡在铜镀液中，使琼脂糖内部充满铜镀液，得内部存储有铜镀液的琼脂糖凝胶模板；２）将存储铜镀液的琼脂糖凝胶模板的下部浸没在含有相同铜镀液的电解池中，使琼脂糖凝胶模板的微结构部分暴露于铜镀液的液面上方；３）利用磁控溅射方法在ｎ型硅片背面溅射Ｔｉ／Ａｕ层，形成欧姆结；４）将溅射Ｔｉ／Ａｕ层的ｎ型硅片的抛光面正置于存储有铜镀液的琼脂糖凝胶模板的微结构面，将ｎ型硅片作为工作电极，选择电化学沉积的电位为－０．４～－０．６Ｖ，在ｎ型硅片上生长铜...

【技术特征摘要】
1.N型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法，其特征在于其步骤为1)选用具有微结构的钛、石英或硅片作为原始母版，将原始母版上的微结构转移至琼脂糖表面，再将琼脂糖浸泡在铜镀液中，使琼脂糖内部充满铜镀液，得内部存储有铜镀液的琼脂糖凝胶模板；2)将存储铜镀液的琼脂糖凝胶模板的下部浸没在含有相同铜镀液的电解池中，使琼脂糖凝胶模板的微结构部分暴露于铜镀液的液面上方；3)利用磁控溅射方法在n型硅片背面溅射Ti/Au层，形成欧姆结；4)将溅射Ti/Au层的n型硅片的抛光面正置于存储有铜镀液的琼脂糖凝胶模板的微结构面，将n型硅片作为工作电极，选择电化学沉积的电位为-0.4～-0.6V，在n型硅片上生长铜微结构；5)将已生长铜微结构的n型硅片与存储有铜镀液的琼脂糖凝胶模板分离，加工完毕。2. 如权利要求1所述的N型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法，其特 征在于在步骤1)中，所述的钛、石英或硅片等原始母版上的微结构是通过现有的微加工技 术获得。3. 如权利要求1所述的N型硅表面区域选择性电化学沉积铜微结构的制备方法，其特 征在于在步骤1)中，所述的转移是利用琼脂糖凝胶的热塑性，将琼脂糖粉末加到水中，加 热融化形成粘稠的琼脂糖水溶胶，将原始母版放置其中，琼脂糖水溶胶将完全渗入原始母版 中的微结构中，之后抽真空，使琼脂糖内部无气泡，最后在室温条件下冷却，获得表...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤儆，庄金亮，张力，田昭武，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]