[发明专利]铜互连微柱力学性能原位压缩试样及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铜互连微柱力学性能原位压缩试样及其制备方法，所述试样是在PDMS孔中形成的圆形金属柱，包括试样部分和用于固定试样的固定端部分；所述的固定端部分为圆形或方形平板结构，所述试样部分在所述固定端部分的上端部分。本发明主体尺寸是微米级，试样受力方向与金属柱的生长方向一致，以PDMS为模板基底电镀金属铜柱的工艺克服了TSV在刻蚀硅的过程中，对金属铜柱有所腐蚀，进而影响对其力学性能准确测试的问题，缩短了实验的工艺周期，重现性好，成品率高；有效地解决薄膜层力学性能测试数据不能真实反应TSV孔内铜互连材料力学性能的问题，提高了3D封装设计与仿真模拟中TSV铜互连材料力学特性参数的真实性。

主权项

一种铜互连微柱力学性能原位压缩试样的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：（a）在玻璃片上溅射一层厚度为0.2‑0.5微米的钛种子层；（b）在种子层上电镀一层总厚度为200‑300微米的金属层；（c）旋涂一层厚度为50‑200微米的负胶；（d）RIE刻蚀负胶之后，电镀镍于刻蚀出的直径5‑50微米，深度为50‑200微米的孔中；（e）去掉光刻胶、种子层，释放出以步骤b制得的金属层为基底的金属柱，该金属柱即步骤d电镀得到的镍柱；（f）在步骤e制备得到的金属柱及其金属层基底上面旋涂一层PDMS，进行固化处理；（g）直接将PDMS从镍柱上剥离下来；（h）在PDMS上先溅射一层厚度为0.15‑0.25微米的钛种子层，再溅射一层厚度为0.5‑0.8微米的铜种子层；（i）在步骤h所述的铜种子层上电镀铜，形成高深宽比的铜互连微柱结构；（j）将PDMS从铜柱上剥离下来，释放铜柱。