用于硅通孔互连的碳纳米管簇转印方法

摘要

本发明公开了一种用于硅通孔互连的碳纳米管簇转印方法，应用于微电子器件制造工艺技术领域，其步骤如下：首先，贴附具有粘性的胶带到带有硅通孔的芯片或者晶圆任一表面，充当转印媒介；然后通过倒装焊接设备，使图形化的碳纳米管簇与硅通孔对准，在一定的键合压力条件下，实现碳纳米管簇与贴附在带有硅通孔的芯片或者晶圆一面的胶带接触，胶带与碳纳米管簇间的粘结力会留在硅通孔中，进而实现转移。本发明方法在室温下实现，不需要额外的设备。同时该方法可以进行大面积、高成功率的转印，进而满足电子元器件密集化和小型化的要求，可降低生产成本，提高生产效率。

主权项

一种用于硅通孔互连的碳纳米管簇转印方法，其特征在于，包括如下步骤：① 使用光刻工艺或深反应离子腐蚀法在硅片上制造出有设定形状和排列的一系列硅通孔，形成硅通孔阵列图案，硅通孔的孔径为200~300微米；② 粘附胶带到在所述步骤①中已经制备的具有硅通孔的硅片的背面一侧的表面上，使胶带的粘结面朝向硅通孔内，作为转移媒介；③ 采用另一硅片作为辅助硅片，在辅助硅片上，使用化学气相沉积法在辅助硅片表面上已经图形化的催化剂层上面继续生长碳纳米管簇，各碳纳米管的直径皆为300微米，各碳纳米管的顶部自由端面高度平齐，然后通过蒸发的丙酮气体对碳纳米管簇进行致密处理，碳纳米管簇的排列方式图案中的碳纳米管与在所述步骤a中制备的通孔阵列图案中的通孔一一对应；④ 采用倒装焊键合方法，将在所述步骤③中致密后的碳纳米管簇的碳纳米管与在所述步骤②中辅助硅片的硅通孔一一对准，通过施加设定压力，使碳纳米管簇的顶部与辅助硅片的硅通孔的背面的胶带的粘结面接触并粘结结合在一起，移入硅通孔中的碳纳米管与硅通孔内壁之间产生间隙；⑤ 将在所述步骤④中的辅助硅片与碳纳米管簇的基部分离，将辅助硅片移除；⑥ 涂敷可固化的环氧树脂到在所述步骤⑤中的碳纳米管簇与硅通孔之间的所有间隙中，并进行固化，使碳纳米管固定于对应的硅通孔中；⑦ 待在所述步骤⑥中采用的环氧树脂固化后，通过物理抛光方法或化学机械抛光方法磨平硅片正面，并使碳纳米管簇露出；⑧ 去除转移媒介胶带，并清洗硅片的表面；⑨ 在洁净的硅片背面图形化一层钛/金镀层，使钛/金镀层与硅片中的碳纳米管簇导电连接，其中钛的厚度为25~40纳米，金的厚度为300~500纳米。