（111）指向のCu表面を使用した低接触抵抗を伴う低温Cu/SiO2ハイブリッド結合

低温および低圧Cu/SiO2ハイブリッド結合を達成するために、高い表面拡散率を持つ（111）指向のCuを採用しました。電気めっきを使用して、78％（111）の表面粒子でCu Viasの配列を製造しました。結合温度は200°Cに下げることができ、圧力は1.06 MPaになります。結合プロセスは、12インチのウェーハからワーファーへのスキームによって達成できます。測定された特定の接触抵抗は1.2×10-9Ω・CM2であり、これは300°C未満で結合したCu-Cuジョイントの関連文献で報告されている最低値です。関節は、最大375°Cまでの優れた熱安定性を持っています。結合メカニズムは、ハイブリッド結合に関するより多くの理解を提供するためにも提示されています。

We adopted (111)-oriented Cu with high surface diffusivity to achieve low-temperature and low-pressure Cu/SiO2 hybrid bonding. Electroplating was employed to fabricate arrays of Cu vias with 78% (111) surface grains. The bonding temperature can be lowered to 200 °C, and the pressure is as low as 1.06 MPa. The bonding process can be accomplished by a 12-inch wafer-to-wafer scheme. The measured specific contact resistance is 1.2 × 10-9 Ω·cm2, which is the lowest value reported in related literature for Cu-Cu joints bonded below 300 °C. The joints possess excellent thermal stability up to 375 °C. The bonding mechanism is also presented to provide more understanding on hybrid bonding.