[發明專利]一種采用轉移法制作碳納米管柔性微凸點的方法

有效

• 申請號: 201310317189.2
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103367185A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 戴風偉;曹立強;周靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/768
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

1.一種制作碳納米管柔性微凸點的方法，該方法包括以下步驟：

1)制作半導體基底接觸焊盤;

2)制作致密化的碳納米管束，其特征在于，對在金屬薄膜（B201）上生長的垂直碳納米管束陣列（B301）進行致密化處理；

3)將碳納米管束轉移到半導體基底上，其特征在于，在移除碳納米管束陣列的生長基底(B100)后再次對碳納米管束陣列進行致密化處理，完成碳納米管束轉移和碳納米管柔性凸點的制作。

2.根據權利要求1所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述制作半導體基底接觸焊盤的過程具體包括以下步驟：

a)提供半導體基底（A100）；

b)在所述半導體基底（A100）上制作金屬再布線層（A203）和金屬焊盤（A202）；

c)制作鈍化層（A301）并對其進行圖形化；

d)制作種子層和底層金屬層（A401）；

e)涂覆光刻膠（A501），并進行光刻；

f)電鍍無鉛焊料（A601）；

g)去除光刻膠并剝離種子層和底層金屬層。

3.根據權利要求1所屬的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述制作致密化的碳納米管束的方法具體包括以下步驟：

h)提供基地半導體基底(B100)；

i)在所述半導體基底(B100)上制作金屬薄膜（B201）并進行圖形化；

j)在金屬薄膜（B201）上生長垂直碳納米管束（B301）；

k)對碳納米管束陣列（B301）進行致密化處理；

l)在碳納米管束表面濺射鈦/金薄膜（B401)。

4.根據權利要求1所屬的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述將碳納米管束轉移到半導體基底上的具體方法包括以下步驟：

m)加熱半導體基底（A100）使其內部電鍍的無鉛焊料熔化；

n)倒置生長碳納米管束陣列的半導體基底(B100)，并使碳納米管束（B301）頂端與無鉛焊料金屬薄膜（A601）一一對準；

o)把碳納米管束（B301）壓入熔融的無鉛焊料中，降低溫度使無鉛焊料固化；

p)移除碳納米管束陣列的生長基底(B100)；

q)再次對碳納米管束陣列進行致密化處理，完成碳納米管束轉移和碳納米管柔性凸點的制作。

5.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，在制造過程中通過低溫轉移方式把生長在其它基底上的碳納米管束經過致密化處理后移植到半導體基底上。

6.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述用于轉移碳納米管束的半導體基底（A100）和(B100)可以是有源芯片或無源芯片。

7.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述再布線層和金屬焊盤的材料可以是銅，鋁或其他金屬材料。

8.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述鈍化層（A301）材料可以是二氧化硅，氮化硅，聚酰亞胺等絕緣材料。

9.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述種子層和底層金屬層（A401）為鈦/銅。

10.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述無鉛焊料可以是錫，銦，錫銀，錫銀銅，錫鉍，銦鉍等低熔點金屬或合金。

11.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述金屬催化劑可以是鐵，鎳或鈷等金屬。

12.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述垂直碳納米管束陣列的制作方法可以是熱化學氣相沉積法或等離子體增強化學氣相沉積法。

13.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述碳納米管陣列的致密化處理方法可以是把碳納米管陣列的一端浸入有機溶劑中，待溶劑揮發后使其收縮的處理方式或者是將碳納米管陣列置于有機溶劑的蒸汽中使其收縮的處理方式。

14.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述碳納米管束致密化后頂端的尺寸要小于無鉛焊料所在區域的大小。

15.根據權利要求1至4所述的制作碳納米管柔性微凸點的方法，其特征在于，所述施加的加熱溫度要高于無鉛焊料的熔點。