孔状铜凸点的低温粘合工艺，采用1.5微米的微间距

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Low-Temperature Bonding of Porous Cu Bumps With a 1.5-μm Fine Pitch

多孔铜键合技术实现1.5μm微间距连接，通过选择性去除Cu-Sn中间相中的Sn元素制备多孔铜层，利用其高表面能和(111)晶向特性在200℃、10MPa条件下实现低温直接键合，避免CMP工艺导致的小立柱焊球塌陷问题，测试表明获得无缺陷高强度的可靠连接。

　　

摘要：

本文介绍了一种利用多孔铜（porous Cu）将间距为1.5微米的铜凸点（Cu bumps）进行粘接的方法。该多孔铜是通过从Cu–Sn金属间化合物（IMCs）中选择性去除锡（Sn）元素而制备成的覆盖层。在粘接力的作用下，多孔铜能够发生变形，从而适应凸点高度的变化，从而无需使用化学机械抛光（CMP）工艺。这种方法避免了CMP过程中可能产生的摩擦，这种摩擦会导致没有介质侧支撑的小型独立凸点发生塌陷。多孔铜的高表面能和（111）晶体取向有助于实现低温直接粘接。这些特性简化了预处理和粘接工艺的要求，使得在200°C和10MPa的条件下，能够将间距为1.5微米的铜凸点成功粘接。测试结果表明，粘接界面无缺陷，具有高强度、低电阻和良好的可靠性。