Ειδήσεις

Οι ολοκληρωτές σύστημα--συσκευασίας κινούνται προς την άμεση σύνδεση χαλκός--χαλκού μεταξύ του κύβου καθώς η πίσσα δεσμών πηγαίνει κάτω, καθιστώντας την ύλη συγκολλήσεως χρησιμοποιημένη για να συνδέσει τις συσκευές σε μια ετερογενή συσκευασία λιγότερο πρακτική.

Thermocompression στη σύνδεση, προεξέχων δεσμός προσκρούσεων χαλκού με τα μαξιλάρια στο ελλοχεύον υπόστρωμα. Στην υβριδική σύνδεση, τα μαξιλάρια χαλκού είναι ενθεμένα σε έναν διηλεκτρικό, μειώνοντας τον κίνδυνο οξείδωσης. Και στις δύο περιπτώσεις, εν τούτοις, diffusivity επιφάνειας του χαλκού καθορίζει την εξάρτηση ποσοστού και θερμοκρασίας του σχηματισμού δεσμών.

Και στις δύο περιπτώσεις, εν τούτοις, diffusivity επιφάνειας του χαλκού καθορίζει την εξάρτηση ποσοστού και θερμοκρασίας του σχηματισμού δεσμών. Ο χαλκός σε ένα κυβικό δικτυωτό πλέγμα, με την εκτεθειμένη επιφάνεια που αντιστοιχεί είτε στο πρόσωπο του κύβου, ένα αεροπλάνο που κόβει τέσσερις αντίθετες γωνίες, είτε ένα αεροπλάνο που κόβει τρεις γωνίες. Το Crystallographers ονομάζει αυτά τα πρόσωπα (100), (110), και (111), αντίστοιχα, βασισμένος στους δείκτες του Μίλερ του δικτυωτού πλέγματος.

Στο χαλκό, η οξείδωση είναι πολύ πιό αργή και diffusivity είναι μεγέθη γρηγορότερα: 1.22 X 10-5 τ.εκ./SEC σε 250°C στη (111) επιφάνεια, αλλά μόνο 4.74×10-9 τ.εκ./SEC στη (100) επιφάνεια, και 3,56 X 10-10 τ.εκ./SEC στη (110) επιφάνεια. Όταν συνδέοντας (111) επιφάνειες, chien-ελάχιστοι Liu και οι συνάδελφοι στο εθνικό πανεπιστήμιο Chiao Tung στην Ταϊβάν επέτυχαν τις γερές συνδέσεις στις θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο 150°C, ενώ λιγότερο-προσανατολισμένος τις επιφάνειες είχαν τις ελάχιστες θερμοκρασίες δεσμών πιό κοντά στις χαρακτηριστικές διαδικασίες επανακυκλοφορίας ύλης συγκολλήσεως 350°C. να λειτουργήσουν σε περίπου 250°C, και πολλές προσωρινές συγκολλητικές ενώσεις σχεδιάζονται για εκείνη την σειρά θερμοκρασίας.

Η (111) επιφάνεια προσφέρει επίσης μια υψηλότερη ατομική πυκνότητα, που οδηγεί σε έναν ισχυρότερο δεσμό. Οι επιφάνειες με λιγότερο από 25% των σιταριών που προσανατολίστηκαν σε αυτήν την κατεύθυνση ήταν επιρρεπής σε αποτυχία δεσμών.

Ο προσανατολισμός επιφάνειας εξαρτάται από τη διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης που χρησιμοποιείται για να καταθέσει τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα χαλκού. Ο εφαρμοσμένος μηχανικός διαδικασίας υλικών Marvin Bernt εξήγησε αυτού ευρύ, τα ρηχά χαρακτηριστικά γνωρίσματα δεν έχουν κανένα σημαντικό sidewall. Το κατώτατο σημείο του χαρακτηριστικού γνωρίσματος μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα πρότυπο για την προσανατολισμένη αύξηση. Δεδομένου ότι το βάθος χαρακτηριστικών γνωρισμάτων αυξάνεται, βοήθειες ενός οι σύμμορφες σπόρου στρώματος μειώνουν τον κίνδυνο κενών επίστρωσης κατά μήκος sidewalls.

Δυστυχώς, το αυξανόμενο στρώμα χαλκού τείνει να συσσωρεύσει ομοιόμορφα σε όλες τις επιφάνειες σπόρου. Τα κιονοειδή σιτάρια που αυξάνονται από το κατώτατο σημείο του χαρακτηριστικού γνωρίσματος κόβονται από τα σιτάρια αυξανόμενος από sidewalls. Για τους λόγους διάστασης μεγαλύτερους από 1,5, αυτό το «τσίμπημα από» μπορεί ακόμη και να οδηγήσει στα εσωτερικά κενά. Η διαδικασία επένδυσης πρέπει να ισορροπήσει τις ανταλλαγές μεταξύ του προσανατολισμού, του ποσοστού απόθεσης, και της κενός-ελεύθερης αύξησης.

Το μέγεθος σιταριού και ο προσανατολισμός επηρεάζονται επίσης από τη θέση μέσα στη σειρά μαξιλαριών, ανεξάρτητα από το μέγεθος μαξιλαριών. Τα μαξιλάρια ακρών έχουν τα μικρότερα σιτάρια, που αυξάνονται προς το εσωτερικό της σειράς. Ο προσανατολισμός σιταριού εξαρτάται από το μέγεθος μαξιλαριών και τη θέση μαξιλαριών, SeokHo Kim και τους συναδέλφους στη Samsung που βρίσκεται, πιθανώς λόγω των αλλαγών στην πυκνότητα ρεύματος κατά τη διάρκεια της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Η επίτευξη των επιθυμητών κιονοειδών σιταριών, έπειτα, εξαρτάται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του στρώματος σπόρου, του τρέχοντος κυματοειδούς που παρέχονται από το εργαλείο επένδυσης, και της χημείας του λουτρού επένδυσης.

Όταν δύο ιδιαίτερα προσανατολισμένες επιφάνειες συναντιούνται, τα αποτελέσματα είναι αξιοπρόσεκτα. Το Jing YE Juang και οι συνάδελφοι στο εθνικό πανεπιστήμιο Chiao Tung παρατήρησαν μια συνεχή δομή δικτυωτού πλέγματος, που εξαλείφει την προ-συνδέοντας διεπαφή. Στις δοκιμές τραβήγματος, η διεπαφή χαλκός-χαλκού ήταν ισχυρότερη και από το δεσμό χαλκός-πυριτίου και την κόλλα μεταξύ του δείγματος και του προσαρτήματος δοκιμής. Ομοίως, η ηλεκτρική αντίσταση ήταν συγκρίσιμη με αυτήν του μαζικού χαλκού.

Η επιτυχής σύνδεση χαλκός--χαλκού εξαρτάται από μια διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης που μπορεί να παραδώσει τη συνεπή δομή σιταριού χαλκού. Αν και η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση είναι καθιερωμένη για τις εφαρμογές BEOL και TSV, οι συγκεκριμένες απαιτήσεις της σύνδεσης χαλκός--χαλκού είναι νέες. (Από τη Katherine Derbyshire)