甲酸处理的纳米铜无压烧结性能及高温老化研究

介绍了一种基于甲酸铜高温分解反应的纳米铜无压烧结工艺，旨在解决现有铜烧结技术中铜易氧化且需要辅助压力的问题。通过甲酸溶液对纳米铜颗粒（Cu NPs）进行预处理，生成致密的甲酸铜膜，经烧结后最终形成Cu-Cu接头。接头烧结质量试验表明，甲酸反应时间10 min、聚乙二醇（PEG）溶剂、0.048 mm砂纸打磨基材表面以及5℃/min的升温速率为最优烧结条件。在该条件下，实现了纳米铜无压烧结，制备的接头剪切强度可达16.18 MPa，电阻率低至570μΩ/m。经过200 h高温老化实验，接头的剪切强度仍可达到9.38 MPa，验证了该烧结工艺的可靠性。文中所提出的工艺为实现第三代半导体芯片的可靠互联提供了新思路。