一种超细节距全铜低温互连结构及其互连方法技术

本发明专利技术公开了一种超细节距全铜低温互连结构及其互连方法，包括制备纳米铜膜

【技术实现步骤摘要】
一种超细节距全铜低温互连结构及其互连方法
[0001]本专利技术涉及电子封装领域，尤其涉及一种超细节距全铜低温互连结构及其互连方法
。

技术介绍

[0002]随着航空航天
、
国防军工等领域的快速发展，电力电子设备的服役条件越发地严酷，功率器件往往会处在高温
、
冷热冲击或极高温循环的工作环境，各种电子元件在单个芯片封装中的结合变得越来越重要
。
每种电子元件功能性增加的同时，往往需要结构尺寸的进一步减小，在现有芯片封装的要求中，与芯片封装匹配倒装互连的凸点间隔已经由
40
～
50
μ
m
缩小到5μ
m
，达到超细节距的范围
。
[0003]金属界面键合成为三维封装中最为常用的键合形态，其工艺方法主要包括两类，一是在键合界面填充合金焊料，温度在
250
～
400℃
左右，作用原理是组成焊料的金属元素在低温下形成共晶组织；二是在一定温度和压力下通过键合界面的金属原子相互扩散，实现直接键合，温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超细节距全铜低温互连方法，其特征在于，包括以下步骤：制备纳米铜膜，在硬质材料表面沉积纳米铜膜，得到纳米铜膜基体；所述沉积方式包括
ALD
沉积
、
电火花冲压沉积
、
溅射
PVD
镀膜或真空蒸发
PVD
镀膜；选取基底键合体和蘸铜键合体，选取基底键合体和具有铜柱结构的蘸铜键合体，并将所述基底键合体及所述蘸铜键合体清洗干净后进行预处理；所述预处理包括使用酸处理和等离子体处理中的一种或两种；固定基底键合体和蘸铜键合体，将所述基底键合体加载到键合机中，所述键合机吸取带有铜柱
I/O
输出端口的所述蘸铜键合体并进行翻转，使铜柱结构朝外；蘸取纳米铜膜，通入保护气体，所述键合机的吸头吸取所述蘸铜键合体，并将所述铜柱结构与纳米铜膜基体接触，使所述铜柱结构的末端蘸取铜膜；低温键合，通入保护气体，将所述铜柱结构与基底键合体的对应位置对准，并施加压力
、
超声和温度以进行键合；室温下冷却，得到超细节距全铜低温互连结构
。2.
根据权利要求1所述的一种超细节距全铜低温互连方法，其特征在于，所述制备纳米铜膜的厚度范围1～
2000nm
，平整度
Ra≤4.0nm。3.
根据权利要求1所述的一种超细节距全铜低温互连方法，其特征在于，所述制备纳米铜膜步骤中采用
ALD
沉积方式制备纳米铜膜，包括以下步骤：将铜薄膜的前驱体置于硬质材料表面，按照前驱体脉冲
、
第一次净化脉冲
、
等离子体脉冲和第二次净化脉冲的循环进行沉积；所述铜薄膜的前驱体包括铜的一价有机物或者铜的二价有机物
。4.
根据权利要求2所述的一种超细节距全铜低温互连方法，其特征在于，所述前驱体脉冲时间为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昱，张冉远，黄文俊，杨凯，彭琳峰，杨冠南，黄光汉，崔成强，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：