本发明涉及微电子技术领域，更为具体地，涉及一种铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法。
背景技术：
电子器件高性能、多功能、小型化、便携式发展的趋势，不但对集成电路的性能要求不断提升，而且对电子封装密度有了更高的要求。铜线由于其成本低廉，在中低端电子产品(分立器件、tip、sop等)中得到了广泛的应用，但在高密度(qfn，qfp，bga等)及复杂连接上应用的比例依然较少，影响铜线球焊广泛应用的主要原因在于铜线本身性能及铜线球焊技术本身仍存在一些暂时难以解决的技术问题：
首先，铜材料在常温大气条件下极易氧化，且因没有自保护能力而向铜丝内部发展，铜线表面上的氧化物将大大降低其可焊性和增加球焊过程中形成“弹坑”的几率。
其次，铜材料的屈服强度和硬度高于金，且铜材料的加工硬化程度大于金，键合过程中需要施加更大的超声功率和压力来形成键合连接。
常规的铜电沉积在国内外得到广泛研究，从酸性溶液沉积铜有大约200年的历史，至今仍然在工程、装饰和电子工业等方面有广泛的应用。但是将铜沉积技术应用于半导体微电子工业，对高宽比比较大的亚微米刻槽中的几何形状填充还是一个崭新的研究领域。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法，本发明利用低温电沉积方法在衬底上生长出尺寸均一的铜银合金微米柱，这种低温电沉积方法能够实现铜银合金微米柱的生长，有利于制作微电子器件。
本发明提供的铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法，包括如下步骤：
s1、采用磁控溅射法在衬底上沉积一层铜薄膜；
s2、采用光刻法在铜薄膜上制备至少一个圆孔；
s3、以硫酸铜和硝酸银为电解液、高纯铜银合金板为阳极、沉积有铜薄膜的衬底为阴极，在0-10℃下采用电化学沉积法在该衬底上制备铜银合金复合微米柱。
优选地，硫酸铜的浓度为0.3-1mol/l，硝酸银的浓度为0.1-0.4mol/l。
优选地，高纯铜银合金板中铜的含量为60-75％、银的含量为25-40％。
优选地，电化学沉积法的电流密度控制在1-5a/dm2。
优选地，沉积时间为0.5-2小时。
优选地，圆孔的直径为2-5μm。
优选地，多个圆孔组成阵列，其间距为5-10μm。
优选地，衬底为硅衬底、砷化镓衬底、锑化镓衬底或锑化铟衬底。
优选地，铜薄膜的厚度为10-100nm。
本发明能够取得以下技术效果：
利用低温电沉积方法生长的铜银合金微米柱，其成分、尺寸可控，且铜银合金微米柱的直径、长度均一。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法的流程示意图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
图1示出了根据本发明实施例的铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法的流程。
如图1所示，本发明实施例提供的铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法，包括如下步骤：
s1、采用磁控溅射法在衬底上沉积一层铜薄膜。
例如：衬底为硅衬、砷化镓、锑化镓或锑化铟等衬底。
又如：沉积出的铜薄膜的厚度为10-100nm。
磁控溅射法为现有技术，故在此不再赘述。
s2、采用光刻法在铜薄膜上制备至少一个圆孔。
优选地，圆孔组成一个阵列，阵列中每个圆孔的直径为2-5μm，相邻的两个圆孔的间距为5-10μm。该圆孔用于沉积出铜银合金微米柱。
光刻法为现有技术，故在此不再赘述。
s3、以硫酸铜和硝酸银为电解液、高纯铜银合金板为阳极、沉积有铜薄膜的衬底为阴极，在0-10℃下采用电化学沉积法在该衬底上制备铜银合金复合微米柱。
再如：电解液中硫酸铜的浓度为0.3-1mol/l、硝酸银的浓度为0.1-0.4mol/l，高纯铜银合金板中铜的含量为60-75％、银的含量为25-40％。
电化学沉积法的工艺参数如下：
电流密度：1-5a/dm2；
电沉积时间：0.5-2小时；
电沉积温度：0-10℃。
步骤s3的具体过程为：首先配置含有0.3-1mol/l硫酸铜、0.1-0.4mol/l硝酸银的水溶液，将沉积有铜薄膜的衬底、含量为60-75％、银的含量为25-40％的高纯铜银合金板、参比电极放入到电化学池中，并控温到0-10℃，在1-5a/dm2电流密度下在衬底上电沉积出铜含量为60-75％、银含量为25-40％的铜银合金微米柱。
本发明的核心点在于：将电沉积的沉积温度控制在0-10℃之间，在该低温条件下，能够在衬底上生长出尺寸均一的铜银合金微米柱，有利于制作微电子器件。
下面以几组实验数据对上述结论进行验证。
实施例1
以2英寸单晶硅片为衬底，采用磁控溅射法在衬底上沉积厚度为100nm的铜薄膜；采用光刻法在铜薄膜上制备直径为2微米、间隔为5微米的圆孔阵列；以0.3mol/l硫酸铜、0.2mol/l硝酸银水溶液为电解液，以铜含量为60％、银含量为40％的高纯铜银合金板为阳极，以沉积铜薄膜的单晶硅片为阴极，在10℃和1a/dm2电流密度下采用电化学沉积法，沉积时间为0.5小时。制备的铜银合金微米柱的直径为2μm，长度为1μm。
实施例2
以2英寸单晶砷化镓片为衬底，采用磁控溅射法在硅片衬底上沉积厚度为10nm的铜薄膜；采用光刻法在铜薄膜上制备直径为5微米、间隔为10微米的圆孔阵列；以1mol/l硫酸铜、0.4mol/l硝酸银水溶液为电解液，以铜含量为75％、银含量为25％的高纯铜银合金板为阳极，以沉积铜薄膜的单晶锑化镓片为阴极，在0℃和5a/dm2电流密度下采用电化学沉积法，沉积时间为2小时。制备的铜银合金微米柱的直径为5μm，长度为3μm。
实施例3
以2英寸单晶锑化镓片为衬底，采用磁控溅射法在衬底上沉积厚度为50nm的铜薄膜；采用光刻法在铜薄膜上制备直径为3微米、间隔为7微米的圆孔阵列；以0.7mol/l硫酸铜、0.3mol/l硝酸银水溶液为电解液，以铜含量为70％、银含量为30％的高纯铜银合金板为阳极，以沉积铜薄膜的单晶锑化镓片为阴极，在5℃和2a/dm2电流密度下采用电化学沉积法，沉积时间为1小时。制备的铜银合金微米柱的直径为3μm，长度为2μm。
实施例4
以2英寸单晶锑化铟片为衬底，采用磁控溅射法在衬底上沉积厚度为20nm的铜薄膜；采用光刻法在铜薄膜上制备直径为2微米、间隔为6微米的圆孔阵列；以0.5mol/l硫酸铜、0.27mol/l硝酸银水溶液为电解液，以铜含量为65％、银含量为35％的高纯铜银合金板为阳极，以沉积铜薄膜的单晶锑化铟片为阴极，在8℃和4a/dm2电流密度下采用电化学沉积法，沉积时间为2小时。制备的铜银合金微米柱的直径为2μm，长度为5μm。
实施例5
以2英寸单晶砷化镓片为衬底，采用磁控溅射法在衬底上沉积厚度为80nm的铜薄膜；采用光刻法在铜薄膜上制备直径为4微米、间隔为8微米的圆孔阵列；以0.8mol/l硫酸铜、0.33mol/l硝酸银水溶液为电解液，以铜含量为60％、银含量为40％的高纯铜银合金板为阳极，以沉积铜薄膜的单晶砷化镓片为阴极，在10℃和3a/dm2电流密度下采用电化学沉积法，沉积时间为0.5小时。制备的铜银合金微米柱的直径为4μm，长度为1μm。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的铜银合金微米柱的低温电沉积制备方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上对其中的实现细节做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
