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System-in-Paketintegratoren bewegen sich in Richtung zum direkten Abbinden des Kupfer-zukupfers zwischen den Würfel, während die Bondneigung unten geht und machen das Lötmittel, das benutzt wird, um Geräte in einem heterogenen praktischen Paket anzuschließen weniger.

Im Thermokompressionsabbinden hervorstehende kupferne Stöße Bond zu den Auflagen auf dem Grundsubstrat. Im hybriden Abbinden werden kupferne Auflagen in einem Nichtleiter eingelegt und verringern das Risiko der Oxidation. In beiden Fällen obwohl, das Oberflächenausbreitungsvermögen des Kupfers die Raten- und Temperaturabhängigkeit der Bondbildung definiert.

In beiden Fällen obwohl, das Oberflächenausbreitungsvermögen des Kupfers die Raten- und Temperaturabhängigkeit der Bondbildung definiert. Kupfer crystalizes in einem Kubikgitter, mit der herausgestellten Oberfläche entweder entsprechend dem Gesicht des Würfels, der Fläche, die vier gegenüberliegende Ecken schneiden, oder der Fläche, die drei Ecken schneidet. Crystallographers-Aufkleber diese Gesichter (100), (110) und (111) beziehungsweise basiert auf den Miller-Indizes des Gitters.

Im Kupfer, ist Oxidation viel langsamer und Ausbreitungsvermögen ist Größenordnungen schneller: 1,22 x 10-5 cm2/sek an 250°C auf der (111) Oberfläche, aber nur 4.74×10-9 cm2/sek auf (100) tauchen und 3,56 x 10-10 cm2/sek auf der (110) Oberfläche auf. Als Verpfändungs(111) Oberflächen, Chien-Min Liu und Kollegen bei nationaler Chiao Tung University in Taiwan robuste Verbindungen an den Temperaturen als Tief als 150°C erzielten, während weniger-orientierte Oberflächen minimales hatten, funktionieren Bondtemperaturen näher an typischen Rückflutprozessen des Lötmittels 350°C. an ungefähr 250°C, und viele vorübergehenden klebenden Mittel sind für diese Temperaturspanne bestimmt.

Die (111) Oberfläche bietet auch eine höhere Atomdichte an und führt zu eine stärkere Bindung. Oberflächen mit weniger als 25% der Körner, die in dieser Richtung orientiert wurden, waren anfällig, Ausfall zu verpfänden.

Die Oberflächenorientierung hängt vom Galvanisierungsprozeß ab, der verwendet wird, um die kupfernen Eigenschaften niederzulegen. Angewendeter MaterialVerfahrensingenieur Marvin Bernt erklärte, dass breite, flache Eigenschaften keine bedeutende Seitenwand haben. Die Unterseite der Eigenschaft kann als Schablone für orientiertes Wachstum dienen. Als Eigenschaftstiefenzunahmen Hilfen einer konforme Samenschicht das Risiko des Überziehens von Lücken entlang den Seitenwänden verringern.

Leider neigt die wachsende kupferne Schicht, auf allen Samenoberflächen gleichmäßig anzusammeln. Die Säulenkörner, die von der Unterseite der Eigenschaft wachsen, werden durch die Körner abgeschnitten, die von den Seitenwänden wachsen. Für die Längenverhältnisse, die als größer sind, können 1,5, diese „Klemme weg von“ zu interne Lücken sogar führen. Der überziehende Prozess muss die Kompromisse unter Orientierung, Absetzungsrate und leer-freiem Wachstum balancieren.

Korngröße und Orientierung werden auch durch Standort innerhalb der Auflagenreihe, unabhängig davon Auflagengröße beeinflußt. Randauflagen haben die kleineren Körner und erhöhen sich in Richtung zum Innere der Reihe. Kornorientierung hängt von der Auflagengröße ab und Auflagenposition, SeokHo Kim und Kollegen bei Samsung fanden, vermutlich wegen der Änderungen in der spezifischen Stromdichte während der Galvanisierung. Das Erzielen der gewünschten Säulenkörner hängt dann von der Interaktion zwischen der Samenschicht, der gegenwärtigen Wellenform, die durch das überziehende Werkzeug geliefert werden, und der Chemie des überziehenden Bades ab.

Wenn zwei in hohem Grade orientierte Oberflächen sich treffen, sind die Ergebnisse bemerkenswert. Jing Ye Juang und Kollegen bei nationaler Chiao Tung University beobachteten eine ununterbrochene Gitterstruktur und wischten die Vorabbindenschnittstelle aus. In den Zerreißproben war die Kupferkupferschnittstelle stärker als die Kupfersilikonbindung und der Kleber zwischen der Probe und der Prüfvorrichtung. Ähnlich war elektrischer Widerstand mit dem des Massenkupfers vergleichbar.

Erfolgreiches Kupfer-zukupferabbinden hängt von einem Galvanisierungsprozeß ab, der konsequentes kupfernes Korngefüge liefern kann. Zwar galvanisieren ist für BEOL gut eingerichtet und TSV-Anwendungen, die spezifischen Anforderungen des Kupfer-zukupferabbindens sind neu. (Von Katherine Derbyshire)