电镀铜纳米孪晶

300 °C 键合无界面

利用晶粒尺寸差和柱状纳米孪晶结构驱动晶界迁移，使铜-铜键合界面完全消失，避免弱界面导致的可靠性问题。

Lu, Yen Feng · Cheng, Yen Fu · Wang, Pei · Yu, Yen Ting · Wu, Yewchung Sermon

Materials 2024

参数信息

键合温度

300 °C

技术优势

界面真正消失

晶粒从一侧生长延伸至另一侧底部，键合界面不再以薄弱层形式存在，从根源上避免了界面失效。

300 °C 低温可行

在300 °C下即可完成无界面键合，相比需要更高温度促进扩散的传统工艺，热预算更低，对器件更友好。

驱动力明确可控

晶粒尺寸差作为主驱动力，柱状纳米孪晶结构作为次驱动力，二者协同让界面迁移更显著，工艺设计有明确依据。

应用场景

• 3D IC封装：在300 °C下实现无界面Cu-Cu键合，直接用于三维堆叠芯片的高可靠性互连，避免弱界面失效。
• 高密度互连：消除键合界面后，铜互连在微小间距下仍能保持完整性和机械强度，适合超高密度布线。
• 电子封装可靠性：键合界面不再是薄弱环节，从结构上提升封装体抗热机械疲劳和电迁移的能力。
• 晶圆级键合：电镀铜薄膜可均匀沉积在整片晶圆上，300 °C工艺兼容晶圆级键合，实现批量无界面互连。