[發(fā)明專利]微銅柱的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710735809.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN107546139B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王福亮;王峰;趙志鵬;聶南天;任鑫宇;曾鵬;朱文輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L21/60
• 分類號(hào): H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

1.一種微銅柱的制造方法，其特征在于，它包括以下步驟：

步驟一、在絕緣襯底上完成多層RDL金屬互連結(jié)構(gòu)，在最后一層金屬互連結(jié)構(gòu)外對(duì)應(yīng)導(dǎo)電通道位置處設(shè)置焊盤；

步驟二、制作微陽(yáng)極，微陽(yáng)極的直徑與微銅柱的直徑相匹配；

步驟三、制作微陽(yáng)極夾具盤，將制作好的微陽(yáng)極安裝于微陽(yáng)極夾具盤上對(duì)應(yīng)焊盤的區(qū)域，并將各微陽(yáng)極連通；

步驟四、將裝有微陽(yáng)極的微陽(yáng)極夾具盤放置在芯片上方，使微陽(yáng)極與焊盤一一對(duì)應(yīng)，將微陽(yáng)極夾具盤連接至電鍍電源的正極，芯片連接至電鍍電源的負(fù)極；

步驟五、采用局部電化學(xué)沉積方法，在焊盤上電鍍沉積出需要的微銅柱，局部電化學(xué)沉積方法的具體步驟為：

（1）將帶有焊盤的芯片和裝有微陽(yáng)極的微陽(yáng)極夾具置于電解液中，焊盤接陰極，微陽(yáng)極接陽(yáng)極，施加測(cè)試電勢(shì)，微陽(yáng)極下行；

（2）微陽(yáng)極下行至與焊盤接觸后關(guān)閉電源，控制微陽(yáng)極上行至與焊盤之間距離為設(shè)定間距后施加電鍍電勢(shì)，微陽(yáng)極與焊盤之間的局部空間內(nèi)形成局部電場(chǎng)，在局部電場(chǎng)作用下微銅柱開始沉積生長(zhǎng)；

（3）當(dāng)微銅柱持續(xù)生長(zhǎng)至碰觸到微陽(yáng)極底面時(shí)，電流突然增大，切斷電流，控制微陽(yáng)極再次上升一個(gè)設(shè)定間距的行程；

（4）循環(huán)重復(fù)（3），直至微銅柱的高度達(dá)到制造要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微銅柱的制造方法，其特征在于：所述電鍍電勢(shì)的范圍為2.0V—2.5V。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微銅柱的制造方法，其特征在于：所述設(shè)定間距小于等于5um時(shí)沉積出的微銅柱為圓柱型，設(shè)定間距的大于5um、小于等于25um時(shí)沉積出的微銅柱為圓臺(tái)型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微銅柱的制造方法，其特征在于：所述微陽(yáng)極包括鉑絲電極和包裹于鉑絲電極外的絕緣層，鉑絲電極的直徑匹配于微銅柱的直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微銅柱的制造方法，其特征在于：所述微陽(yáng)極夾具盤上對(duì)應(yīng)所述焊盤的位置處開設(shè)有安裝孔，所述微陽(yáng)極的一端埋入安裝孔內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微銅柱的制造方法，其特征在于：所述絕緣襯底為硅襯底，所述導(dǎo)電通道為TSV。