基于(氨甲基氨乙基)苯乙基三甲氧基硅烷自组装膜在复杂表面化学镀金属化的阻挡层/籽晶层体系

高频信号沿导体边缘传播。若导体为电镀而成，则籽晶层至少构成一侧边缘，因此必须注意确保这些层的电学质量。本工作中，我们研究基于 SAM 的籽晶层的初始质量，其兼容包括硅通孔（TSVs）在内的复杂表面，正如 via-last 三维半导体器件封装中所用。籽晶金属的一致性与电学质量非常重要。对于多功能籽晶层，其作为阻挡层保护衬底免受沉积金属高温扩散的能力亦很重要。因此，阻挡层必须足够坚固以承受扩散，同时又足够薄以提供允许金属籽晶层沉积的一致表面。标准阻挡层沉积方法如蒸发或溅射，要么需要来自源的视线，要么需要足够大的深宽比以通过结构内背景气体的散射来覆盖所有表面。电化学与化学气相沉积提供了替代方案，但对污染以及与射频或高速数字信号的兼容性存在担忧。我们提出一种基于芳香族自组装单分子层（SAM）的阻挡层，用于化学镀铜籽晶层沉积。SAM 阻挡层的可行性由沉积铜籽晶膜的质量决定，通过薄膜电阻率定量判断，并通过表面粘附性及裂纹和气泡等形貌特性定性判断。文中描述了问题成因的见解与最优方案。并建议了用作光刻胶层的扩展应用。我们的 SAM 方法用于 TSV 应用可产生一种“智能”籽晶层，可与“简单”、扇贝状、易于制造的通孔配合使用。