[发明专利]一种覆锡纳米多孔铜低温键合的方法在审
| 申请号： | 201710289171.4 | 申请日： | 2017-04-27 |
| 公开（公告）号： | CN107195559A | 公开（公告）日： | 2017-09-22 |
| 发明（设计）人： | 陈明祥;牟运;李超 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | H01L21/603 | 分类号： | H01L21/603;H01L21/3213;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心42201 | 代理人： | 梁鹏,曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 纳米 多孔 低温 方法 | ||
1.一种覆锡纳米多孔铜低温键合的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
(a)对初始衬底进行超声清洗，然后在其表面电镀或溅射沉积铜合金，最后热处理得到附着一层铜合金薄膜的新衬底；
(b)将新衬底置于腐蚀液中，该腐蚀液将腐蚀所述铜合金薄膜中比铜活泼的金属元素，由此得到纳米多孔铜结构；
(c)将带有所述纳米多孔铜结构的新衬底置于镀锡液中镀锡，得到覆锡纳米多孔铜结构的复合层状衬底；
(d)将多个所述复合层状衬底面对面贴合，使得彼此间的覆锡纳米多孔铜结构相接触发生键合反应，由此实现铜和锡的瞬时液相键合，其中，所述键合反应的键合温度大于100℃，键合压力大于5MPa。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述铜合金薄膜中铜合金采用Cu-Zn合金、Cu-Mg合金、Cu-Al合金、Cu-Au-Zn合金和Cu-Sn-Zn合金。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述选择性腐蚀液采用为HCl溶液、H2SO4溶液、HNO3溶液、NaOH溶液、酒石酸或乙酸。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述纳米级的孔洞的直径为5nm～80nm，进一步优选为5nm～40nm。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述镀锡采用的方法为电镀或化学镀。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述镀锡的镀锡层厚度为300nm～1000nm。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(d)中，所述键合反应发生在真空或者氮气、氢气或者甲酸蒸气中。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(d)中，所述键合压力进一步优选为5～20MPa，所述键合温度进一步优选为100℃～300℃。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
