基于纳米铜烧结互连键合技术的研究进展

史铁林1 李俊杰2,3朱朋莉2,3 赵涛2,3 孙蓉2,3 1(华中科技大学机械科学与工程学院) 2(中国科学院深圳先进技术研究院) 3(深圳先进电子材料国际创新研究院)

摘要：第三代半导体与功率器件的快速发展对封装互连技术提出了新的需求，纳米铜、银烧结互连技术因其优异的导电、导热、高温服役特性，成为近年来第三代半导体封装进一步突破的关键技术。其中，纳米铜相较于纳米银烧结具有明显的成本优势和更优异的抗电迁移性能，然而小尺寸铜纳米颗粒的制备、收集与抗氧化性都难以保证，影响了其低温烧结性能与存储、使用的可靠性。该文回顾了近年来面向第三代半导体与功率器件封装的纳米铜烧结技术的最新研究成果，分析了尺度效应、铜氧化物对烧结温度及扩散的影响，总结了键合表面纳米化修饰、铜纳米焊料的制备与烧结键合、铜纳米焊料氧化物自还原等多项技术的优势与特点，展望了烧结铜技术进一步面向产业化应用的研究方向。

关键词：第三代半导体；高温服役；纳米铜烧结；互连键合；功率器件封装