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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明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。

主权项：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：1在清洗好的硅片上通过热氧化工艺、物理气相沉积或化学气相沉积制备二氧化硅介质层；2在二氧化硅介质层表面旋涂光刻胶、烘烤、曝光和显影，利用腐蚀液刻蚀二氧化硅得到阵列微孔；3依次沉积Ti、Cu和Al薄膜，或者依次沉积Ti、W和Al薄膜，得到覆铝硅片：利用磁控溅射、电子束沉积或热蒸发等物理气相沉积方法或电沉积方法依次沉积，其中，Ti薄膜的厚度为20-100nm，Cu薄膜的厚度为20-300nm，W薄膜的厚度为20-100nm，Al薄膜的厚度为200-5000nm；沉积后，在温度150-220℃下退火待用；4配制Al阳极氧化溶液：将草酸、磷酸、硫酸的一种或两种以上混合，加入去离子水中搅拌均匀，得到Al阳极氧化溶液；配制氧化铝去除液：将磷酸和三氧化铬加入去离子水中搅拌均匀得到氧化铝去除液；配制铜纳米线电镀液：将硫酸铜、浓硫酸、硼酸、乳酸、明胶、氯化钠、健那绿B、聚乙二醇和聚二硫二丙烷磺酸钠加入去离子水中搅拌均匀，调节pH在3-5，得到铜纳米线电镀液；5硅基板的处理：将步骤3制得的覆铝硅片用去离子水超声清洗后冷风吹干，获得硅基板；6进行铝膜表面第一次氧化：将步骤4配置的Al阳极氧化溶液置于电解槽中，将步骤5中的硅基板作为阳极，以惰性电极作为阴极，将阴极和阳极放进电解槽中；采用恒电压模式进行氧化，溶液温度为0～30℃；7第一次氧化完成后，将硅基板从电解槽中取出，依次用步骤4配置的氧化铝去除液和去离子水冲洗后进行干燥处理，然后按步骤6再次对铝膜进行氧化，氧化完成后，将硅基板放入质量分数为1～5％磷酸溶液中去除氧化过程产生的障碍层，在硅基板上得到多孔阳极氧化铝模板；8将步骤4配置的铜纳米线电镀液置于电解槽中，将步骤7中制得的硅基板作为阴极，以纯铜片作为阳极，将阴极和阳极放进电解槽中；采用恒电压或电流模式进行负压原位连续电沉积，磁力搅拌100-200rmin，溶液温度为0-35℃，在硅基板上获得阵列铜纳米线封装凸点；9电沉积完成后，将硅基板取出，用碱性溶液去除多余的氧化铝模板，用光刻胶剥离液去除光刻胶及其上的种子层金属；10将步骤9得到的硅基板表面酸洗活化或等离子体活化后，两两对齐，在150～300℃、0～20Mpa压力的真空环境中键合10-60min，得到铜纳米线互连接头。

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