[發(fā)明專(zhuān)利]納米雙晶結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910609449.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111463185B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何政恩;黃保欽;楊政憲;李承宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 元智大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L23/498
• 分類(lèi)號(hào): H01L23/498;H01L23/373;H05K1/09;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 羅英;臧建明

本發(fā)明提供一種納米雙晶結(jié)構(gòu)，沉積于基板的表面上。所述納米雙晶結(jié)構(gòu)包括至少一區(qū)塊，且所述區(qū)塊含有多個(gè)納米雙晶。每一納米雙晶具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)。所述多個(gè)納米雙晶沿[111]晶軸方向進(jìn)行堆疊。所述納米雙晶結(jié)構(gòu)的少于50％的表面以(111)面作為擇優(yōu)取向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米雙晶結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)隨著其晶粒尺寸的縮小而提高。特別是，當(dāng)晶粒尺寸縮小至納米（nanometer）等級(jí)時(shí)，金屬材料可具有高硬度（hardness）及低楊氏系數(shù)（Young’s modulus）等材料特性。納米雙晶銅（nanotwinned Cu）是目前已發(fā)展出來(lái)的納米等級(jí)雙晶結(jié)構(gòu)材料，其具有抗電遷移（electromigration）、抗熱疲勞（thermal fatigue）、高機(jī)械強(qiáng)度（例如：拉伸強(qiáng)度及硬度）、良好的導(dǎo)電性（conductivity）、高耐腐蝕性（(corrosion behavior）、良好的散熱性（heat dissipation)、及良好的熱穩(wěn)定性（thermalstability）等。因此，納米雙晶銅正被積極評(píng)估可用來(lái)取代一般電鍍銅于鍍通孔（platingthrough hole，PTH）、通孔/盲孔填充（through-/blind-hole filling）、硅晶穿孔（throughsilicon via，TSV）填充或?qū)Ь€（interconnect）結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

然而，以電鍍（electroplating）制造納米雙晶銅往往需靠脈沖電鍍（pulseelectroplating）方式鍍制，此種制造技術(shù)成本高昂，且較電鍍效率較差。此外，脈沖方式也僅能制造出細(xì)小而無(wú)規(guī)則性的納米雙晶結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)直流（direct current，DC）電鍍方式則需搭配陰極待鍍物或電鍍液的旋轉(zhuǎn)及底材特殊晶種層（seed layer）的限制，并且主要僅能鍍制出排列整齊的具有(111)面的納米雙晶結(jié)構(gòu)。基于以上限制，納米雙晶銅較難全面實(shí)于現(xiàn)行工業(yè)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種納米雙晶結(jié)構(gòu)，其少于50%的表面以(111)面作為擇優(yōu)取向。

本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)沉積于基板的表面上，其包括至少一區(qū)塊（domain），其中所述區(qū)塊含有多個(gè)納米雙晶，且每一納米雙晶具有面心立方（faced-centered cubic，F(xiàn)CC）晶體結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)納米雙晶沿[111]晶軸方向進(jìn)行堆疊，且所述納米雙晶結(jié)構(gòu)的少于50%的表面以(111)面作為擇優(yōu)取向。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述納米雙晶結(jié)構(gòu)包括多個(gè)所述區(qū)塊，且相鄰的所述區(qū)塊的[111]晶軸例如實(shí)質(zhì)上互相平行。

在本發(fā)明的納米雙晶金屬結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述納米雙晶金屬結(jié)構(gòu)包括多個(gè)所述區(qū)塊，且相鄰的所述區(qū)塊的[111]晶軸例如不互相平行。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述納米雙晶結(jié)構(gòu)的材料例如為金、鈀、銀、鉑、銅、鐵、銦、鎳、鉛或上述元素的組合。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述納米雙晶結(jié)構(gòu)的材料還包括鋅、鎢、鈷、磷、鈦、鉍、錫或上述元素的組合。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述區(qū)塊的形狀例如為多角形、柱狀、橢圓形或其組合。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述納米雙晶結(jié)構(gòu)例如設(shè)置于基板上。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述基板例如為導(dǎo)電基板。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電基板例如為金屬基板或石墨基板。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述基板例如為絕緣基板，且所述納米雙晶結(jié)構(gòu)與所述絕緣基板之間設(shè)置有導(dǎo)電層。

在本發(fā)明的納米雙晶結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，所述絕緣基板例如為印刷電路板、硅基板、化合物半導(dǎo)體基板、玻璃基板、石英基板、塑膠基板或上述的組合。