通过环氧诱导的铜表面修饰增强的纳米双联铜结合
Tsan-Feng Lu1, Pei-Wen Wang1, Yuan-Fu Cheng1
1Department of Materials Science and Engineering, National Yang Ming Chiao Tung University, Hsinchu 30010, Taiwan.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|May 10, 2024
概括
研究人员开发了一种用于铜 (Cu) 膜的新型环氧树脂表面改性. 这种方法在较低温度下增强3D集成电路 (3D IC) 中的Cu-Cu粘合,提高了先进电子的可靠性.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 半导体制造业 半导体制造业
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 摩尔定律正在接近物理极限,需要先进的半导体包装解决方案.
- 三维集成电路 (3D IC) 通过垂直集成提供了一条持续扩展的途径.
- 铜-铜 (Cu-Cu) 粘合对于3DIC至关重要,但低温扩散限制了可靠性.
研究的目的:
- 研究一种新的表面修饰技术,用于增强3DIC中的Cu-Cu粘合.
- 通过在300°C以下的温度下实现有效粘合,提高3DIC的可靠性.
- 探索使用环氧树脂在纳米双胞胎Cu薄膜上进行谷物提炼.
主要方法:
- 使用环氧树脂制造微粒的纳米结Cu薄膜的表面修饰.
- 在250°C和300°C的温度下进行的Cu-Cu结合实验.
- 结合接口的微结构分析,观察谷物生长和接口演变.
主要成果:
- 在250°C时,介面颗粒显示出在两个Cu薄膜中的显著增长.
- 在300°C时,发生了大量的粒度延伸,完全消除了原来的弱结合接口.
- 环氧树脂修改有效地促进了在降低温度下强大的Cu-Cu粘合.
结论:
- 拟议的环氧树脂表面修饰是一种可行的策略,用于增强3DIC中的Cu-Cu结合.
- 这种方法克服了低温固体扩散的局限性,提高了接口可靠性.
- 这些发现有助于开发更具可扩展性和可靠性的先进半导体设备.
