Соңғы жылдары жасанды интеллект, автономды жүргізу және жоғары өнімді есептеу чиптері жартылай өткізгіштер әлемінде басым болды. Чиптің өнімділігі артып келе жатқандықтан, дәстүрлі екі өлшемді (2D) қаптама енді өзара байланыс тығыздығы мен жылуды басқаруға деген өсіп келе жатқан талаптарды қанағаттандыра алмайды. Сала үш өлшемді (3D) интеграция дәуіріне тез жылжып келеді.
Шектеулі кеңістікте есептеу тығыздығы мен өзара байланыстың жоғары деңгейін қамтамасыз ету үшін қаптама негізінің рөлі бұрынғыдан да маңызды бола түсті. Through-Silicon Via (TSV) технологиясы бір кездері 3D қаптаманы бейнелеген, бірақ оның жоғары құны, шектеулі өткізу қабілеті және материалдық шектеулер кеңінен қолданылуына кедергі келтірді. Енді жаңа бәсекелес пайда болуда - Through-Glass Via (TGV) өзара байланыс технологиясы.
TGV негізгі қағидасы - оқшаулағыш шыны төсеніш арқылы микрон масштабты өткізгіштерді жасау, содан кейін жоңқалар немесе төсеніштер арасында тік өткізгіш жолдарды орнату үшін металл толтыру. Тұжырымдама қарапайым болып көрінгенімен, процесс бірнеше дәлдік қадамдарын қамтиды, мұнда әрбір кезең өзара байланыстың сенімділігіне тікелей әсер етеді. Олардың ішінде тұқым қабатының тұндырылуы - көбінесе назардан тыс қалады - металлдаудың жалпы табысын анықтайтын жасырын негіз ретінде қызмет етеді.
1. TGV процесінің ағыны: Тұқым қабаты — металлданудың өткізгіш «көпірі»
Әдеттегі TGV процесі мыналардан тұрады:
Шыны негізді дайындау → Бұрғылау арқылы дәлдік → Тұқым қабатын тұндыру → Гальваникалық жабынмен толтыру → Беткі қабатты тегістеу.
Тұқым қабаты, негізінен, өткізбейтін шыны өткізгіштердің ішкі қабырғалары бойымен орналасқан өте жұқа өткізгіш пленка болып табылады. Егер TGV құрылымы электрлік өзара байланыс үшін тік «көпір» ретінде қарастырылса, онда тұқым қабаты сол көпірді бекітетін алғашқы болат кабель ретінде әрекет етеді. Онсыз кейінгі электродты қаптау басталмайды және өткізгіштің ішінде біркелкі металлдау мүмкін емес болады.
Дегенмен, бұл қабаттың тұндыру сапасы өзекшенің геометриялық морфологиясына қатты байланысты. Әртүрлі өзекше пішіндері тұқым қабатының біркелкі жабылуына қол жеткізуде нақты қиындықтарға әкеледі.
2. Морфология арқылы: Тұқым қабатын біркелкі жабудың ең үлкен қиындығы
TGV арқылы өтетін профильдер бұрғылау және ою процесіне байланысты өзгереді. Жалпы геометрияларға көбелек тәрізді, соқыр, тік және V-тәрізді тесіктер жатады, олардың әрқайсысы өзіндік тұндыру қиындықтарын тудырады:
Көбелек арқылы: Тарылған ортаңғы қима көлеңке әсерін тудырады, бұл металл атомдарының орталық аймаққа жетуіне кедергі келтіреді. Бұл электродтық үздіксіздік жоғалатын жабылмаған «өлі аймақтарға» әкеледі.
Соқыр өту: Жабық түбімен газ ағыны шектеледі және ион энергиясы әлсірейді, бұл кейінгі процесс кернеуі кезінде қабыршақтануы мүмкін жұқа және нашар жабысатын қабықшаларға әкеледі.
Тік өткізгіштік: Жоғары арақатынасымен және түзу бүйір қабырғаларымен сипатталатын металл атомдары сызықты қозғалады және көбінесе өткізгіш түбін жеткілікті түрде жабмайды, бұл толық емес өткізгіш жолдарды немесе жабын бос жерлерін тудырады.
V-тәрізді: Конус тәрізді профиль тұндыру бұрышының біркелкілігін белгілі бір дәрежеде жақсартады, бірақ шамадан тыс конус қабықша қалыңдығының біркелкі еместігіне және кернеу концентрациясына әкелуі мүмкін, бұл сигнал тұтастығын нашарлатады.
Барлық жағдайларда негізгі қиындық - беттік энергиясы төмен, жоғары арақатынасты шыны беттерінде үздіксіз, біркелкі және жақсы жабысатын металл жабынына қол жеткізу. Тұқым қабатындағы кез келген үзіліс немесе нашар адгезия гальваникалық қаптау кезінде бос орындарға, жарықтарға немесе қабыршақтануға әкеледі, бұл өзара байланыс кедергісінің артуына, сигналдың кідірісіне немесе құрылғының толық істен шығуына әкеледі.
Бұл қиындықтарды шешу үшін терең металлдандыруға қол жеткізуге қабілетті жоғары дәлдіктегі, жоғары тұрақтылықтағы вакуумдық жабын жабдықтары қажет. Міне, осы жерде ZHENHUA Vacuum компаниясының TGV жабын шешімі маңызды рөл атқарады.
3. ZHENHUA шаңсорғышының TGV металлизация ерітіндісі арқылы
Жабдықтың артықшылықтары:
Терең жабынды оңтайландыру
Терең тесік жабынының меншікті технологиясы тіпті диаметрі 30 мкм болатын тесіктер үшін де тұқым қабатын біркелкі тұндыруға мүмкіндік береді, 10:1 дейінгі арақатынастарға қол жеткізеді және күрделі 3D құрылымдар арқылы металлдану мәселелерін тиімді шешеді.
Әртүрлі субстрат өлшемдері үшін теңшеуге болады
Әртүрлі өндірістік талаптарды қанағаттандыру үшін 600 × 600 мм, 510 × 515 мм және одан үлкен форматтағы шыны төсемдермен үйлесімді.
Бірнеше материалдар бойынша процестің икемділігі
Cu, Ti, W, Ni, Pt және басқа да өткізгіш немесе функционалды жұқа қабықшалардың тұндырылуын қолдайды, бұл әртүрлі электрлік және коррозияға төзімділік талаптарын қанағаттандырады.
Тұрақты өнімділік және оңай техникалық қызмет көрсету
Параметрлерді автоматты түрде реттеу және нақты уақыт режимінде пленка қалыңдығын бақылау үшін интеллектуалды басқару жүйесімен жабдықталған. Модульдік дизайн техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетуді және жұмыс уақытының тоқтап қалуын азайтуды қамтамасыз етеді.
Қолдану аясы:
TGV/TSV/TMV озық қаптамаларына жарамды, бұл 10:1 дейінгі арақатынастары бар виткаларда жоғары сапалы тұқым қабатын жабуға мүмкіндік береді.
Қорытынды: Тұқым қабатын меңгеру — шынайы 3D интеграциясына қарай қадам
TGV технологиясының құндылығы тек жаңа тік өзара байланыс арнасын қамтамасыз етуде ғана емес, сонымен қатар шынайы үш өлшемді өзара байланыс архитектурасын қамтамасыз етуде де жатыр.
Бұл ауысудың негізінде тұқым қабатын металдандыру ең маңызды, бірақ көбінесе назардан тыс қалатын процесс болып қала береді.
Тек осы көрінбейтін «өткізгіш негіз» біркелкілікке, тығыздыққа және берік адгезияға жеткенде ғана кейінгі электродты қаптау және өзара байланыстыру өнімділігін қамтамасыз етуге болады. Осылайша, микрондық масштабтағы шыны өткізгіштерде жоғары сапалы металл шөгінділеріне қол жеткізу озық қаптау мүмкіндіктерінің анықтаушы эталонына айналды.
Үздіксіз технологиялық инновациялар мен жабдықтарды дамыту арқылы ZHENHUA Vacuum сенімді, жоғары өнімді TGV терең жабын шешімдерін ұсынады, бұл қаптама өндірушілеріне пилоттық өндірістен жаппай өндіріске сенімді түрде өтуге мүмкіндік береді, 3D интеграциясын толық жүзеге асыруды жеделдетеді.
Есептеу қуаты мен интеграция тығыздығының үнемі артып келе жатқан дәуірінде бұл жабдықты жетілдіруден де көп нәрсе - бұл келесі буын 3D қаптама технологиясының жетілуіне қарай шешуші қадамды білдіреді.
— Бұл мақаланы жариялағанвакуумдық жабын жабдықтарыөндіруші Zhenhua шаңсорғышы
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 13 қазан