隨著電子設(shè)備向小型化、多功能方向的發(fā)展,二維平面封裝已不能滿足技術(shù)更新迭代的要求,人們將目光轉(zhuǎn)向三維集成技術(shù)。目前在三維集成技術(shù)中得到相關(guān)學者和工業(yè)界廣泛關(guān)注的硅通孔三維封裝技術(shù),由于Si、Si O2和Cu之間的熱膨脹系數(shù)相差太大,引起熱失配問題,使得器件的可靠性降低。本文采用電沉積的方法制備納米Cu柱陣列填充陽極氧化鋁（Anodic Aluminum oxide,AAO）基板來實現(xiàn)三維高密度封裝互連。本文主要研究了電沉積制備納米Cu柱陣列填充AAO基板以實現(xiàn)三維封裝高密度垂直互連。分別采用直流電沉積和脈沖電沉積的方式進行了實驗。在直流電沉積下對電流密度、溫度、沉積液成分和電沉積時間的影響進行了探究。實驗結(jié)果表明,電流密度越小,電流在AAO模板內(nèi)分布越均勻,納米Cu柱填充AAO模板的填孔率越高;且電流密度越小,制備得到的納米Cu柱陣列的Cu（110）擇優(yōu)取向越明顯。溫度越高,納米Cu柱填充AAO模板的填孔率越高,但溫度過高,將使模板受到腐蝕。相比高酸低銅鍍液,高銅低酸鍍液更有利于AAO模板內(nèi)納米Cu柱陣列電沉積的進行。隨著電沉積時間的增加,AAO模板內(nèi)納米Cu柱陣列的高度逐漸增加,但增... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 多孔陽極氧化鋁模板
        1.2.2 電沉積法原理簡介
        1.2.3 電沉積法影響因素
        1.2.4 納米Cu柱陣列填充陽極氧化鋁基板的應用
        1.2.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀小結(jié)
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗過程及概述
    2.2 實驗材料及設(shè)備
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗設(shè)備
    2.3 實驗表征手段
        2.3.1 物相表征
        2.3.2 形貌觀察和成分分析
        2.3.3 動態(tài)納米壓痕測試
        2.3.4 熱學性能參數(shù)的測量
第3章 直流電沉積制備納米Cu陣列填充AAO基板
    3.1 多孔有序氧化鋁基板的表征及性能分析
    3.2 直流電沉積下納米Cu柱陣列生長行為研究
        3.2.1 電沉積理論計算
        3.2.2 電沉積液成分對Cu柱生長的影響
        3.2.3 電流密度對Cu柱陣列生長的影響
        3.2.4 電沉積時間對Cu陣列生長的影響
        3.2.5 電沉積液溫度對基板制備的影響
    3.3 本章小結(jié)
第4章 脈沖電沉積制備納米Cu陣列填充AAO基板
    4.1 脈沖電沉積簡介
    4.2 不同脈沖電沉積模式下納米Cu柱生長情況
        4.2.1 周期性脈沖電沉積25s/5s模式
        4.2.2 周期性脈沖電沉積20s/10s模式
        4.2.3 周期性脈沖電沉積30s/15s模式
        4.2.4 周期性脈沖電沉積20s/20s模式
        4.2.5 周期性脈沖電沉積20ms/20ms模式
        4.2.6 周期性脈沖電沉積10ms/30ms模式
    4.3 周期性脈沖電沉積各種模式的比較
        4.3.1 頻率相同占空比不同的比較
        4.3.2 占空比相同頻率不同的比較
        4.3.3 不同脈沖電沉積模式下納米Cu柱陣列相結(jié)構(gòu)比較
    4.4 本章小結(jié)
第5章 電沉積機理及基板互連
    5.1 電沉積制備納米Cu柱陣列生長機理研究
        5.1.1 直流電沉積和脈沖電沉積的比較
        5.1.2 納米Cu柱陣列生長行為分析
    5.2 納米Cu柱陣列填充AAO基板性能測試
        5.2.1 顯微力學性能測試
        5.2.2 電性能測試
        5.2.3 熱學行為分析
        5.2.4 氧化行為分析
    5.3 納米Cu柱陣列填充AAO基板應用于互連
        5.3.1 與銅塊的直接互連
        5.3.2 與銅塊的間接互連
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3733047