(2)中的铜膏烧结条件是部分置于还原气体中。银膏是在大气中烧结,膏中的树脂等会变成挥发性氧化物,容易去除。但铜膏为防止氧化则置于氮气中,难以去除树脂。为去除树脂提高氧浓度的话,铜表面就会氧化。虽然相关工艺细节未公布,但据称开发了在烧结炉中同时实施氧化和还原的工艺。
在500℃下烧结1分钟烧结后,铜布线电阻率变为与Ag布线同等或更小的5μΩcm左右。即使延长烧结时间,电阻率也不会上升,因此可在充分防止铜氧化的同时进行烧结(图2)。另外还证实,调整烧结气体的话电阻率还可降至3μΩcm左右。
图2:烧结条件为500℃下1分钟
印刷铜膏后,在500℃以上温度下烧结的话,电阻率就会下降。将烧结时间延长到1分钟以上,电阻率也不会有大的变化。(图片由东北大学提供)