Сүүлийн жилүүдэд хиймэл оюун ухаан, бие даасан жолоодлого, өндөр хүчин чадалтай тооцооллын чипүүд хагас дамжуулагчийн салбарт ноёрхож байна. Чипийн гүйцэтгэл үргэлжлэн өсөхийн хэрээр уламжлалт хоёр хэмжээст (2D) сав баглаа боодол нь холболтын нягтрал болон дулааны менежментийн өсөн нэмэгдэж буй шаардлагыг хангаж чадахгүй болсон. Энэ салбар гурван хэмжээст (3D) интеграцийн эрин үе рүү хурдацтай шилжиж байна.
Хязгаарлагдмал орон зайд өндөр нягтралтай тооцоолол болон холболтыг хангахын тулд сав баглаа боодлын суурь материалын үүрэг урьд өмнөхөөсөө илүү чухал болсон. Through-Silicon Via (TSV) технологи нь нэгэн цагт 3D сав баглаа боодлыг бэлгэддэг байсан боловч өндөр өртөг, хязгаарлагдмал нэвтрүүлэх чадвар, материалын хязгаарлалт нь өргөн хэрэглээнд саад болж байна. Одоо шинэ өрсөлдөгч гарч ирж байна - Through-Glass Via (TGV) харилцан холболтын технологи.
TGV-ийн гол зарчим нь тусгаарлагч шилэн суурь дээр микрон хэмжээний дамжуулагчийг хийж, дараа нь металл дүүргэлт хийж, чипс эсвэл суурь хооронд босоо дамжуулагч замыг бий болгох явдал юм. Энэ санаа нь энгийн мэт санагдаж байгаа ч энэ үйл явц нь үе шат бүр нь холболтын найдвартай байдалд шууд нөлөөлдөг олон нарийвчлалтай алхмуудыг агуулдаг. Эдгээрийн дотор үрийн давхаргын тунадасжилт нь ихэвчлэн үл тоомсорлогддог бөгөөд металлжуулалтын нийт амжилтыг тодорхойлдог далд суурь болдог.
1. TGV процессын урсгал: Үрийн давхарга—Металлжилтын дамжуулагч “гүүр”
Ердийн TGV процесс нь дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.
Шилэн суурь бэлтгэх → Өрөмдлөгийн нарийвчлал → Үрийн давхаргын тунадасжуулалт → Цахилгаан бүрэх дүүргэлт → Гадаргууг тэгшлэх.
Үрийн давхарга нь үндсэндээ дамжуулагчгүй шилэн хоолойн дотор хананд наалдсан маш нимгэн дамжуулагч хальс юм. Хэрэв TGV бүтцийг цахилгаан холболтын босоо "гүүр" гэж үзвэл үрийн давхарга нь уг гүүрийг бэхэлсэн анхны ган кабель болж үйлчилдэг. Үүнгүйгээр дараагийн электролиз эхлэх боломжгүй бөгөөд хоолойн дотор жигд металлжуулалт боломжгүй болдог.
Гэсэн хэдий ч энэ давхаргын тунадасны чанар нь сувгийн геометрийн морфологиос ихээхэн хамаардаг. Янз бүрийн сувгийн хэлбэр нь үрийн давхаргын жигд бүрхүүлийг бий болгоход тодорхой бэрхшээл учруулдаг.
2. Морфологиор дамжуулан: Үрийн давхаргын жигд бүрхүүлийн эцсийн сорилт
TGV-ээр дамжин өнгөрөх профайлууд нь өрөмдлөг болон сийлбэрийн процессоос хамааран өөр өөр байдаг. Нийтлэг геометрүүдэд эрвээхэй хэлбэртэй, сохор, босоо болон V хэлбэрийн вианууд багтдаг бөгөөд тус бүр нь өвөрмөц тунадасжуулалтын бэрхшээлтэй байдаг:
Эрвээхэйгээр дамжин: Нарийссан дунд хэсэг нь сүүдэрлэх нөлөө үзүүлдэг бөгөөд металлын атомууд төв хэсэгт хүрэхээс сэргийлдэг. Энэ нь электролизийн тасралтгүй байдал алдагдсан бүрхүүлгүй "үхмэл бүс" үүсгэдэг.
Сохор замаар: Хаалттай ёроолтой үед хийн урсгал хязгаарлагдаж, ионы энерги суларч, улмаар нимгэн, муу наалддаг хальс үүсдэг бөгөөд энэ нь дараагийн процессын стрессийн нөлөөгөөр хальслах магадлалтай.
Босоо чиглэлд: Өндөр харьцаатай, шулуун хажуугийн ханатай металлын атомууд шугаман хөдөлдөг бөгөөд ихэвчлэн нэвтрэлтийн ёроолыг хангалттай бүрхэж чаддаггүй тул бүрэн бус дамжуулагч зам эсвэл бүрэх хоосон зай үүсгэдэг.
V хэлбэрийн дамжуулалт: Конус хэлбэрийн профиль нь хуримтлалын өнцгийн жигд байдлыг тодорхой хэмжээгээр сайжруулдаг боловч хэт конус хэлбэрийн профиль нь хальсны зузаан жигд бус байдал болон стрессийн концентрацийг үүсгэж, дохионы бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулдаг.
Бүх тохиолдолд гол бэрхшээл нь гадаргуугийн энерги багатай, өндөр харьцаатай шилэн гадаргуу дээр тасралтгүй, жигд, сайн наалдсан металл бүрхүүлийг бий болгох явдал юм. Үрийн давхарга дахь аливаа тасалдал эсвэл муу наалдац нь электролизийн үед хоосон зай, хагарал, эсвэл хальслахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь холболтын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх, дохионы саатал эсвэл төхөөрөмжийн бүрэн эвдрэлд хүргэдэг.
Эдгээр бэрхшээлийг шийдвэрлэхийн тулд гүн металлжуулалт хийх чадвартай өндөр нарийвчлалтай, өндөр тогтвортой вакуум бүрэх төхөөрөмж шаардлагатай. Энэ бол ZHENHUA Vacuum-ийн TGV бүрэх шийдэл юм.
3. ZHENHUA тоос сорогчийн TGV Via металлжуулалтын шийдэл
Тоног төхөөрөмжийн давуу талууд:
Гүн-Вита бүрхүүлийн оновчлол
Өмчийн гүн нүхний бүрхүүлийн технологи нь 30 μм хүртэлх диаметртэй нүхэнд ч гэсэн үрийн давхаргыг жигд байрлуулах боломжийг олгодог бөгөөд 10:1 хүртэлх харьцааг бий болгож, нарийн төвөгтэй 3 хэмжээст бүтцээр дамжуулан металлжилтын асуудлыг үр дүнтэй шийдвэрлэдэг.
Төрөл бүрийн хэмжээтэй субстратад тохируулан өөрчлөх боломжтой
Төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангахын тулд 600 × 600 мм, 510 × 515 мм болон түүнээс том хэмжээтэй шилэн суурьтай нийцдэг.
Олон материалын үйл явцын уян хатан байдал
Cu, Ti, W, Ni, Pt болон бусад дамжуулагч эсвэл функциональ нимгэн хальснуудын хуримтлалыг дэмжиж, янз бүрийн цахилгаан болон зэврэлтээс хамгаалах шаардлагыг хангана.
Тогтвортой гүйцэтгэл ба хялбар засвар үйлчилгээ
Автомат параметрийн тохируулга болон бодит цагийн хальсны зузааныг хянах ухаалаг удирдлагын системээр тоноглогдсон. Модульчлагдсан дизайн нь засвар үйлчилгээг хялбарчилж, ажиллахгүй байх хугацааг багасгадаг.
Хэрэглээний хүрээ:
TGV/TSV/TMV дэвшилтэт савлагаанд тохиромжтой тул 10:1 хүртэлх харьцаатай өндөр чанартай үрийн давхаргын бүрхүүлийг бий болгодог.
Дүгнэлт: Үрийн давхаргыг эзэмших нь жинхэнэ 3D интеграцчлал руу чиглэсэн алхам юм
TGV технологийн үнэ цэнэ нь зөвхөн шинэ босоо холболтын суваг бий болгохоос гадна жинхэнэ гурван хэмжээст холболтын архитектурыг бий болгоход оршино.
Энэхүү шилжилтийн гол цөмд үрийн давхаргын металлжуулалт нь хамгийн чухал боловч ихэвчлэн орхигдуулдаг үйл явц хэвээр байна.
Энэхүү үл үзэгдэх "дамжуулагч суурь" нь жигд байдал, нягтрал, хүчтэй наалдацыг бий болгосон тохиолдолд л дараагийн электролиз болон холболтын гүйцэтгэлийг баталгаажуулж чадна. Тиймээс микрон хэмжээний шилэн дамжуулагч дотор өндөр чанартай металл хуримтлал бий болгох нь дэвшилтэт сав баглаа боодлын чадавхийн тодорхойлогч жишиг болсон.
ZHENHUA Vacuum нь тасралтгүй үйл явцын шинэчлэл, тоног төхөөрөмжийн шинэчлэлийн ачаар найдвартай, өндөр бүтээмжтэй TGV гүн нэвтрүүлэх бүрхүүлийн шийдлүүдийг нийлүүлж, сав баглаа боодлын үйлдвэрлэгчдэд туршилтын туршилтаас массын үйлдвэрлэл рүү итгэлтэйгээр шилжих боломжийг олгож, 3D интеграцийг бүрэн хэрэгжүүлэхийг хурдасгадаг.
Тооцооллын хүч болон интеграцийн нягтрал улам бүр нэмэгдэж байгаа эрин үед энэ нь зүгээр нэг тоног төхөөрөмжийн дэвшил биш харин дараагийн үеийн 3D сав баглаа боодлын технологийн төлөвшилд хүрэх шийдвэрлэх алхам юм.
-Энэ нийтлэлийг нийтэлсэнвакуум бүрэх тоног төхөөрөмжүйлдвэрлэгч Zhenhua тоос сорогч
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 10-р сарын 13