基于甲酸预处理的铜－铜低温直接键合的研究

项目名称： 基于甲酸预处理的铜－铜低温直接键合的研究

项目编号： No.61404042

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 杨文华

作者单位： 合肥工业大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 近年来，因为对高集成度及高性能的要求，铜低温直接键合技术被越来越多的研究者关注。但由于在空气中铜表面容易被氧化，形成的氧化层阻碍了铜在低温下的直接键合。本课题将在Pt催化剂作用下，使用甲酸气体对铜薄膜表面进行预处理，然后在低温下（～200度）实现铜－铜直接键合。对处理前后铜膜的表面形貌、粗糙度、表面结构成份等进行分析以及对键合强度、键合界面电性能等进行测量评价。通过对处理前后铜薄膜的表面分析，键合质量的评价等手段来系统地研究Pt催化剂温度、甲酸浓度、表面处理温度、处理时间等工艺参数对铜表面处理及键合质量的影响，给出各种工艺参数与键合质量之间的关系。重点通过对键合界面结构、组成的观察分析，结合处理后铜的表面特征，根据铜原子扩散的理论，对键合界面的形成过程进行模拟，并阐明这种工艺下的铜－铜低温直接键合的机理，为进一步将这种工艺应用到晶圆级的铜－铜低温直接键合提供更可靠的理论依据和基础。

中文关键词： 铜－铜键合；甲酸预处理；Pt 催化剂；低温；

英文摘要： Cu low temperature direct bonding is attracting more and more researchers’ attention recently due to the requirements of higher integrated intensity and higher performance for ICs. However, Cu is easy to be oxidized in air, and surface oxide layer prevent

英文关键词： Cu low temperature direct bonding is attracting mo；formic acid pretreatment；Pt catalyst；low temperature；