[发明专利]一种基于铜纳米线的铜铜键合工艺

权利要求书

1.一种基于铜纳米线的铜铜键合工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在基片表面依次沉积粘附层和种子层；其中，种子层材料为Cu或Au；

(2)在种子层上制备一层光刻胶，并在光刻胶上制作圆孔；

(3)在圆孔中电镀铜，得到铜凸点；其中，铜凸点的厚度不大于光刻胶的厚度；

(4)利用水热法在铜凸点表面生长Cu(OH)₂纳米线，其中，水热法的反应溶液为NaOH与(NH₄)₂S₂O₈的混合溶液，NaOH与(NH₄)₂S₂O₃的混合溶液，或者NaOH与K₂S₂O₈的混合溶液；得到的Cu(OH)₂纳米线的直径为20～200nm，Cu(OH)₂纳米线所在膜层的厚度为500nm～10μm；

(5)去除残余的光刻胶；

(6)对Cu(OH)₂纳米线进行热分解，得到CuO纳米线；

(7)对CuO纳米线进行还原，得到铜纳米线；

(8)利用上述步骤(1)～(7)分别在两个基片上制得铜纳米线，通过热压方式对这两个基片上的铜纳米线进行键合。

2.如权利要求1所述的基于铜纳米线的铜铜键合工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，所述圆孔为一个或多个，单个圆孔的直径为5～200μm。

3.如权利要求1或2所述的基于铜纳米线的铜铜键合工艺，其特征在于，所述步骤(6)中，热分解的工艺包括如下步骤：(A1)在120～150℃下，在氮气或惰性气体气氛中，对Cu(OH)₂纳米线热处理2～3h，使Cu(OH)₂纳米线热分解为CuO纳米线；(A2)在180～200℃下，在氮气或惰性气体气氛中，对CuO纳米线热处理2～3h，促进CuO纳米线的结晶。

4.如权利要求1或2所述的基于铜纳米线的铜铜键合工艺，其特征在于，所述步骤(7)中，还原的工艺具体为：在200～300℃下，在氢气或甲酸气体气氛中，对CuO纳米线热处理3～5h。

5.如权利要求1或2所述的基于铜纳米线的铜铜键合工艺，其特征在于，所述步骤(8)中，键合的温度为200～400℃，压力为0.1～20MPa，时间为1～60min。