一种基于原位AAO模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于原位AAO模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，属于集成电路封装领域。主要步骤包括在硅基底上制备二氧化硅介质层；光刻刻蚀二氧化硅；沉积Al薄膜；将Al薄膜阳极氧化为纳米多孔氧化铝模板；电镀填充铜纳米线；铜纳米线阵列基板对齐进行热压或烧结键合。本发明专利技术可在硅等衬底上制备出原位垂直的阵列铜纳米线凸点，纳米线径在10‑300nm范围内可控，且致密度高、工艺简单，无需使用复杂的精密光刻和平整化设备，有效解决了铜凸点键合对高温、高压及高平整度过于依赖的问题，并大幅降低了铜凸点封装技术的工业成本和产业化难度，在集成电路封装领域具有极高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路封装领域，具体涉及一种利用原位生长阳极氧化铝(aao)模板制备铜纳米线阵列封装凸点的方法，具体为一种基于原位aao模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，尤其适用于集成电路三维封装、超细间距封装、高可靠性封装。

技术介绍

1、cu-cu凸点互连技术是集成电路先进封装的核心技术之一。相比目前电子工业中主流应用的sn基钎料凸点，cu凸点具有互连间距更窄、电热性能更好、可靠性更高等优势，在5g通信、人工智能、大数据计算、自动驾驶等新
具有极好的应用前景。

2、然而，cu-cu凸点互连属于固-固扩散过程，且金属铜熔点较高(1083.4℃)，导致cu-cu互连往往需要在高温(>300℃)、高压(几个甚至几十mpa)、高表面平整度(零点几个纳米量级)、高真空(10-6pa量级)或保护氛围等苛刻条件下才能实现良好互连。这不但增大了集成电路封装的工艺成本和复杂性，还会造成封装内部应力过大、器件错配和变形等问题，严重限制着其在电子工业中的进一步应用，亟待研究解决。

3、利用材料的纳米效应，通过在cu凸点表面制备一层铜纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于原位AAO模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于原位AAO模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，Al薄膜的厚度为300nm～5000nm，Al的晶粒尺寸为50～1000nm；退火气氛为氮气或空气。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于原位AAO模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，其特征在于，步骤(4)中，Al阳极氧化溶液中，草酸浓度为0～100g/L、磷酸浓度为0-50g/L、硫酸浓度为0-30g/L，且三者不能同时为0；氧化铝去除液中，磷酸浓度为40～80mL/L、三氧...

【技术特征摘要】

1.一种基于原位aao模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于原位aao模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，al薄膜的厚度为300nm～5000nm，al的晶粒尺寸为50～1000nm；退火气氛为氮气或空气。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于原位aao模板的铜纳米线阵列封装凸点制备工艺，其特征在于，步骤(4)中，al阳极氧化溶液中，草酸浓度为0～100g/l、磷酸浓度为0-50g/l、硫酸浓度为0-30g/l，且三者不能同时为0；氧化铝去除液中，磷酸浓度为40～80ml/l、三氧化铬浓度为2～10g/l；铜纳米线电镀液中，硫酸铜浓度为50-200g/l、浓硫酸浓度为0-50g/l、硼酸浓度为10-50g/l、乳酸浓度为0-50g/l、明胶浓度为0-300mg/l、氯化钠浓度为0-100mg/l、健那绿b浓度为0-50mg/l、聚乙二醇浓度为0-300mg/l、聚二硫二丙烷磺酸钠浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马浩然，郭天浩，刘佳伟，马海涛，梁红伟，王云鹏，张贺秋，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：