ដោយសារឧបករណ៍ស៊ីមីកុងដុកទ័របន្តថយចុះ ខណៈពេលដែលរួមបញ្ចូលមុខងារកាន់តែច្រើន បច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ប្រឈមនឹងបញ្ហាប្រឈមដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ ថ្នាំកូតសុញ្ញកាសបានលេចចេញជាដំណើរការជំរុញដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងការវេចខ្ចប់ស៊ីមីកុងដុកទ័រកម្រិតខ្ពស់ ដែលធានាបាននូវការបង្រួមឧបករណ៍ ដំណើរការខ្ពស់ និងភាពជឿជាក់រយៈពេលវែង។ តាមរយៈការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសវិស្វកម្មខ្សែភាពយន្តស្តើងដូចជា ការដាក់ចំហាយរូបវន្ត (PVD) ការដាក់ចំហាយគីមី (CVD) និងការដាក់ស្រទាប់អាតូម (ALD) ក្រុមហ៊ុនផលិតអាចដោះស្រាយតម្រូវការសំខាន់ៗសម្រាប់ការការពាររបាំង ដំណើរការអគ្គិសនី និងការគ្រប់គ្រងកម្ដៅនៅក្នុងបន្ទះឈីបជំនាន់ក្រោយ។
បញ្ហាប្រឈមទូទៅក្នុងការវេចខ្ចប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក
ការវេចខ្ចប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកលែងជាជំហានការពារសាមញ្ញទៀតហើយ ប៉ុន្តែជាដំណាក់កាលដ៏សំខាន់សម្រាប់ការអនុវត្ត។ បញ្ហាប្រឈមធម្មតារួមមាន៖
ការជ្រាបចូលសំណើម និងអុកស៊ីសែន
ឧបករណ៍ដែលរុំព័ទ្ធដោយស្រោមការពារងាយនឹងរងឥទ្ធិពលខ្លាំងចំពោះការប៉ះពាល់នឹងបរិស្ថាន។ សូម្បីតែកម្រិតសំណើម ឬការសាយភាយអុកស៊ីសែនតិចតួចក៏អាចនាំឱ្យមានការច្រេះ ការធ្វើចំណាកស្រុកលោហៈ ឬការរិចរិលឌីអេឡិចត្រូម៉ាទិចដែរ។
ភាពជឿជាក់នៃស្រទាប់របាំង
សារធាតុរុំព័ទ្ធប៉ូលីមែរធម្មតាច្រើនតែបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិរបាំងមិនគ្រប់គ្រាន់។ បើគ្មានថ្នាំកូតស្តើងរឹងមាំទេ បន្ទះសៀគ្វីងាយនឹងខូចភាពជឿជាក់ក្នុងលក្ខខណ្ឌសំណើមខ្ពស់ ឬសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
ការធ្វើចំណាកស្រុកដោយអគ្គិសនី និងស្ថេរភាពនៃការតភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក
ដង់ស៊ីតេចរន្តខ្ពស់នៅក្នុងណូតកម្រិតខ្ពស់បង្កើនល្បឿននៃការធ្វើចំណាកស្រុកអេឡិចត្រូ។ ភាពស្អិតមិនល្អ ឬថ្នាំកូតមិនស្មើគ្នាអាចធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់អាយុកាលនៃការតភ្ជាប់។
ដែនកំណត់នៃការរលាយកម្ដៅ
នៅពេលដែលដង់ស៊ីតេថាមពលឧបករណ៍កើនឡើង ថ្នាំកូតគ្រប់គ្រងកម្ដៅមិនគ្រប់គ្រាន់អាចនាំឱ្យមានចំណុចក្តៅក្នុងតំបន់ ការថយចុះប្រសិទ្ធភាព និងអាយុកាលឧបករណ៍ខ្លី។
ការបង្រួមទំហំ និងការគ្របដណ្តប់សមាមាត្រទិដ្ឋភាព
រចនាសម្ព័ន្ធវេចខ្ចប់ទំនើបៗដូចជា Through-Silicon Vias (TSVs) និង Through-Glass Vias (TGVs) ទាមទារថ្នាំកូតអនុលោមភាពនៅខាងក្នុងលេណដ្ឋាន និង vias សមាមាត្រទិដ្ឋភាពខ្ពស់ ដែលនៅតែជាឧបសគ្គបច្ចេកទេសដ៏សំខាន់។
ដំណោះស្រាយថ្នាំកូតបូមធូលី
១. ថ្នាំកូតការពារសំណើម/អុកស៊ីសែន
ខ្សែភាពយន្តស្តើង SiO₂, SiNₓ និង Al₂O₃ ដែលដាក់តាមរយៈ PVD ឬ ALD ដើរតួជាស្រទាប់រុំព័ទ្ធដោយខ្យល់ ដែលកាត់បន្ថយអត្រាបញ្ជូនចំហាយទឹក (WVTR) យ៉ាងសំខាន់។
ជង់របាំងពហុស្រទាប់ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវស្រទាប់អសរីរាង្គ និងស្រទាប់ចម្រុះសម្រេចបាននូវភាពជឿជាក់ខ្ពស់ជាង ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ម៉ូឌុល RF និងការវេចខ្ចប់ MEMS។
2. ស្រទាប់ជំរុញការស្អិត និងស្រទាប់ចំណុចប្រទាក់
ស្រទាប់ស្អិត Ti, Cr ឬ TiN បង្កើនកម្លាំងភ្ជាប់រវាងស្រទាប់លោហធាតុ និងសារធាតុឌីអេឡិចត្រិច ដែលការពារការបែកចេញក្នុងអំឡុងពេលវដ្តកម្ដៅ។
ការព្យាបាលលើផ្ទៃប្លាស្មាធ្វើអោយប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតនូវការសើម និងការបង្កើតស្នូលខ្សែភាពយន្តលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានថាមពលផ្ទៃទាប។
៣. ស្រទាប់ទប់ស្កាត់ការសាយភាយ និងការធ្វើចំណាកស្រុកដោយអគ្គិសនី
ស្រទាប់របាំង Ta, TaN និង Ru ដែលដាក់តាមរយៈការបំភាយម៉ាញ៉េត្រុង ដើរតួជារបាំងសាយភាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងការតភ្ជាប់ Cu ។
ស្រទាប់ទាំងនេះកាត់បន្ថយការធ្វើចំណាកស្រុកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដោយរក្សាចរន្តអគ្គិសនីរវាងគ្នាក្រោមភាពតានតឹងចរន្តខ្ពស់។
៤. ថ្នាំកូតគ្រប់គ្រងកម្ដៅ
ថ្នាំកូតដែលមានចរន្តកំដៅខ្ពស់ដូចជាខ្សែភាពយន្តកាបូនដូចពេជ្រ (DLC) ឬ AlN ជួយបង្កើនការរលាយកំដៅ។
ថ្នាំកូតដែលត្រូវបានរៀបចំតាមតម្រូវការអាចឱ្យមានការរួមបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ូឌុលស៊ីមីកុងដុកទ័រថាមពល ឧបករណ៍ SiC/GaN និងបន្ទះឈីបកុំព្យូទ័រដំណើរការខ្ពស់ (HPC)។
៥. ថ្នាំកូតស្របតាមស្តង់ដារសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធសមាមាត្រទិដ្ឋភាពខ្ពស់
ALD ផ្តល់នូវការគ្រប់គ្រងកម្រិតអាតូមិក ដោយធានាបាននូវខ្សែភាពយន្តដែលមានលក្ខណៈស្របគ្នា និងគ្មានរន្ធម្ជុលនៅក្នុង TSV និង TGV ដែលមានសមាមាត្រទិដ្ឋភាពលើសពី 10:1។
នេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការវេចខ្ចប់ IC 3D ដែលដង់ស៊ីតេនៃការតភ្ជាប់ និងភាពជឿជាក់ប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ទិន្នផល។
កម្មវិធីករណី
ការវេចខ្ចប់ MEMS៖ ការរុំព័ទ្ធខ្សែភាពយន្តស្តើងជាមួយនឹងស្រទាប់ Al₂O₃/SiNₓ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពស្អិតជាប់ ដែលពន្យារអាយុកាលឧបករណ៍នៅក្នុងបរិយាកាសរថយន្ត និងឧស្សាហកម្ម។
ម៉ូឌុលផ្នែកខាងមុខ RF៖ ថ្នាំកូតរបាំងច្រើនស្រទាប់កាត់បន្ថយសមត្ថភាពប៉ារ៉ាស៊ីត និងការថយចុះដំណើរការដែលបង្កឡើងដោយសំណើម។
គ្រឿងអេឡិចត្រូនិចថាមពល៖ ថ្នាំកូតសាយភាយកម្ដៅ DLC ជួយបង្កើនការរលាយកម្ដៅនៅក្នុង MOSFETs ដែលមានមូលដ្ឋានលើ SiC ដែលអាចឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពប្រតិបត្តិការកាន់តែខ្ពស់។
ការរួមបញ្ចូល 3D៖ ថ្នាំកូត ALD ស្របតាមស្តង់ដារនៅក្នុង TSV/TGV ធានាបាននូវភាពជឿជាក់តាមរយៈអ៊ីសូឡង់ និងលោហធាតុសម្រាប់ឧបករណ៍អង្គចងចាំកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ (HBM)។
គុណសម្បត្តិនៃថ្នាំកូតបូមធូលីក្នុងការវេចខ្ចប់
ភាពជឿជាក់ខ្ពស់៖ ប្រសិទ្ធភាពរបាំង និងស្អិតខ្ពស់ធានាបាននូវស្ថេរភាពឧបករណ៍រយៈពេលវែង។
សមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាន៖ ប្រព័ន្ធដាក់ស្រទាប់ដែលមានមូលដ្ឋានលើសុញ្ញកាសគាំទ្រដល់ការវេចខ្ចប់កម្រិត wafer (WLP) និងការវេចខ្ចប់កម្រិតបន្ទះ (PLP) ដែលអាចឱ្យមានការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំដែលមានប្រសិទ្ធភាពខាងចំណាយ។
ភាពបត់បែននៃដំណើរការ៖ ឆបគ្នាជាមួយវត្ថុធាតុចម្រុះ (Si, GaAs, SiC, កញ្ចក់, ប៉ូលីមែរ) ដោយបំពេញតម្រូវការសមាហរណកម្មចម្រុះ។
ការអនុលោមតាមបរិស្ថាន៖ លុបបំបាត់ដំណើរការសើមដែលមានការបំពុលខ្ពស់ដូចជាការស្រោបដោយអគ្គិសនី ដោយស្របតាមស្តង់ដារផលិតកម្មបៃតង។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការស្រោបដោយស្រទាប់ក្នុងសុញ្ញកាសបានក្លាយជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការវេចខ្ចប់ស៊ីមីកុងដុកទ័រកម្រិតខ្ពស់ ដោយដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនានាក្នុងការការពាររបាំង ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ និងការគ្របដណ្តប់សមាមាត្រទិដ្ឋភាពខ្ពស់។ នៅពេលដែលឧស្សាហកម្មផ្លាស់ប្តូរទៅជាការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏ចម្រុះ ស្ថាបត្យកម្មបន្ទះឈីប និងការដាក់ស្រទាប់ 3D តម្រូវការសម្រាប់ការដាក់ស្រទាប់ស្តើងដែលមានភាពជាក់លាក់នឹងកាន់តែខ្លាំងឡើង។
តាមរយៈការច្នៃប្រឌិតជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងវេទិកាថ្នាំកូត PVD, ALD និង hybrid ដំណោះស្រាយថ្នាំកូតក្នុងសុញ្ញកាសមិនត្រឹមតែបង្កើនភាពជឿជាក់ប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងអាចឱ្យមានការវេចខ្ចប់ semiconductor នាពេលអនាគតផងដែរ។
- អត្ថបទនេះត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយដោយឧបករណ៍ថ្នាំកូតបូមធូលីក្រុមហ៊ុនផលិតម៉ាស៊ីនបូមធូលី Zhenhua
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ២០២៥