يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالمىلاردا ۋاكۇئۇم قاپلاش چارىلىرى: ئىشەنچلىكلىك ۋە ئىقتىدارنى ئاشۇرۇش

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئۈسكۈنىلەرنىڭ كىچىكلىشىنى داۋاملاشتۇرۇپ، تېخىمۇ كۆپ ئىقتىدارلارنى بىرلەشتۈرۈۋاتقانلىقتىن، ئورالما تېخنىكىسى مىسلى كۆرۈلمىگەن خىرىسلارغا دۇچ كەلدى. ۋاكۇئۇم قاپلاش ئىلغار يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالمىسىدا ئاچقۇچلۇق ئىمكانىيەت يارىتىش جەريانىغا ئايلاندى، بۇ ئۈسكۈنىلەرنىڭ كىچىكلەشتۈرۈلۈشى، يۇقىرى ئىقتىدار ۋە ئۇزۇن مۇددەتلىك ئىشەنچلىكلىكىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ. ئىشلەپچىقارغۇچىلار فىزىكىلىق پارغا چۆكۈش (PVD)، خىمىيىلىك پارغا چۆكۈش (CVD) ۋە ئاتوم قەۋىتىگە چۆكۈش (ALD) قاتارلىق نېپىز پەردە قۇرۇلۇش تېخنىكىلىرىدىن پايدىلىنىش ئارقىلىق، كېيىنكى ئەۋلاد چىپلاردا توساق قوغداش، ئېلېكتر ئىقتىدارى ۋە ئىسسىقلىق باشقۇرۇش قاتارلىق مۇھىم تەلەپلەرنى قاندۇرالايدۇ.

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالمىسىدىكى ئورتاق قىيىنچىلىقلار

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالمىسىئەمدى ئاددىي قوغداش باسقۇچى ئەمەس، بەلكى ئىقتىدارنىڭ مۇھىم باسقۇچى. ئادەتتىكى قىيىنچىلىقلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:

نەملىك ۋە ئوكسىگېننىڭ كىرىشى

كاپسۇللانغان ئۈسكۈنىلەر مۇھىت تەسىرىگە ئىنتايىن سەزگۈر. ھەتتا ئاز مىقداردىكى نەملىك ياكى ئوكسىگېن تارقىلىشىمۇ چىرىش، مېتال كۆچۈش ياكى دىئېلېكترىك پارچىلىنىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن.

توساق قەۋىتىنىڭ ئىشەنچلىكلىكى

ئادەتتىكى پولىمېر قاپلىمىسى كۆپىنچە يېتەرلىك توسالغۇ خۇسۇسىيىتىنى نامايان قىلمايدۇ. چىداملىق نېپىز پەردە قاپلىمىلىرى بولمىسا، يۇقىرى نەملىك ياكى يۇقىرى تېمپېراتۇرا شارائىتىدا چىپلارنىڭ ئىشەنچلىكلىكى تۆۋەنلىشى مۇمكىن.

ئېلېكترومىگراتسىيە ۋە ئۆزئارا باغلىنىش مۇقىملىقى

ئىلغار تۈگۈنلەردىكى يۇقىرى توك زىچلىقى ئېلېكترو كۆچۈشنى تېزلىتىدۇ. يېپىشتۇرۇشنىڭ ناچارلىقى ياكى قاپلاشنىڭ تەكشى بولماسلىقى ئۆزئارا ئۇلىنىشنىڭ ئۆمرىگە تەسىر كۆرسىتىشى مۇمكىن.

ئىسسىقلىق تارقىتىش چەكلىمىسى

ئۈسكۈنىنىڭ توك زىچلىقى ئاشقانسېرى، ئىسسىقلىق باشقۇرۇش قاپلىمىلىرىنىڭ يېتەرلىك بولماسلىقى يەرلىك قىزىق نۇقتىلارنىڭ پەيدا بولۇشى، ئىقتىدارنىڭ تۆۋەنلىشى ۋە ئۈسكۈنىنىڭ ئۆمرىنىڭ قىسقىرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

كىچىكلىتىش ۋە نىسبەتنى قاپلاش

كرېمنىيدىن ئۆتۈش ئېغىزى (TSV) ۋە ئەينەكتىن ئۆتۈش ئېغىزى (TGV) قاتارلىق ئىلغار ئورالما قۇرۇلمىلىرى يۇقىرى نىسبەتلىك ئۆستەڭ ۋە ئۆتكەللەرنىڭ ئىچىگە ماس كېلىدىغان قاپلاش ئىشلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ، بۇ يەنىلا مۇھىم تېخنىكىلىق توسالغۇ بولۇپ كەلمەكتە.

ۋاكۇئۇم قاپلاش ئېرىتمىلىرى
1. نەملىك/ئوكسىگېن توسۇش قاپلىمىلىرى

PVD ياكى ALD ئارقىلىق قويۇلغان SiO₂، SiNₓ ۋە Al₂O₃ نېپىز پەردىلىرى گېرمېتىك قاپلاش قەۋىتى سۈپىتىدە خىزمەت قىلىپ، سۇ پارىنىڭ ئۆتۈش نىسبىتىنى (WVTR) زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.

ئانئورگانىك ۋە ئارىلاشما قەۋەتلەرنى بىرلەشتۈرگەن كۆپ قەۋەتلىك توسۇقلار يۇقىرى ئىشەنچلىكلىككە ئېرىشىدۇ، بۇ RF مودۇللىرى ۋە MEMS ئورالمىسى ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم.

2. چاپلىشىشنى ئىلگىرى سۈرۈش ۋە ئارىلىق قەۋەتلىرى

Ti، Cr ياكى TiN چاپلىشىش قەۋەتلىرى مېتاللاشتۇرۇش قەۋەتلىرى بىلەن دىئېلېكترىكلار ئوتتۇرىسىدىكى باغلىنىش كۈچىنى ئاشۇرۇپ، ئىسسىقلىق دەۋرىيلىكى جەريانىدا پارچىلىنىشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.

پلازما يۈزەكى بىر تەرەپ قىلىش ئۇسۇلى تۆۋەن يۈزەكى ئېنېرگىيەلىك ئاساسلاردا نەملىنىش ۋە پەردە يادروسىنىڭ شەكىللىنىشىنى تېخىمۇ ياخشىلايدۇ.

3. دىففۇزىيە ۋە ئېلېكترومىگراتسىيەنى باستۇرۇش قەۋەتلىرى

ماگنىترون پۈركۈش ئارقىلىق قويۇلغان Ta، TaN ۋە Ru توسۇق قەۋەتلىرى Cu ئۆزئارا باغلىنىشلىرىدا ئۈنۈملۈك تارقىلىش توسۇقى رولىنى ئوينايدۇ.

بۇ قەۋەتلەر ئېلېكترومىگراتسىيەنى ئازايتىپ، يۇقىرى توك بېسىمى ئاستىدا ئۆزئارا ئۇلىنىش ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ساقلايدۇ.

4. ئىسسىقلىق باشقۇرۇش قاپلىمىلىرى

ئالماسقا ئوخشاش كاربون (DLC) ياكى AlN پىلاستىنكىسى قاتارلىق يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىق قاپلىمىلىرى ئىسسىقلىقنىڭ تارقىلىشىنى كۈچەيتىدۇ.

خاسلاشتۇرۇلغان قاپلاملار ئېلېكتر يېرىم ئۆتكۈزگۈچ مودۇللىرى، SiC/GaN ئۈسكۈنىلىرى ۋە يۇقىرى ئىقتىدارلىق ھېسابلاش (HPC) چىپلىرىغا بىرلەشتۈرۈشنى ئىشقا ئاشۇرىدۇ.

5. يۇقىرى دەرىجىدىكى نىسبەتلىك قۇرۇلمىلار ئۈچۈن كونفورمال قاپلاش

ALD ئاتوم دەرىجىسىدىكى كونترول بىلەن تەمىنلەيدۇ، TSV ۋە TGV لاردا 10:1 دىن ئاشقان نىسبەتتىكى كونفورمال ۋە ئىنچىكە تۆشۈكسىز پىلاستىنكىلارنىڭ بولۇشىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ.

بۇ 3D IC ئورالمىسى ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم، چۈنكى ئۆزئارا ئۇلىنىش زىچلىقى ۋە ئىشەنچلىكلىكى مەھسۇلات مىقدارىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ.

دېلو قوللىنىشلىرى

MEMS ئورالمىسى: Al₂O₃/SiNₓ قەۋىتى بىلەن نېپىز پەردە ئورالمىسىنى ئىشلىتىش، ماشىنا ۋە سانائەت مۇھىتىدا ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىشلىتىش ئۆمرىنى ئۇزارتىپ، گېرمېتىكلىقنى ياخشىلايدۇ.

رادىئو چاستوتا ئالدى تەرەپ مودۇللىرى: كۆپ قەۋەتلىك توسۇق قاپلىمىلىرى پارازىت سىغىمچانلىقىنى ۋە نەملىكتىن كېلىپ چىققان ئىقتىدار ئۆزگىرىشىنى ئازايتىدۇ.

ئېلېكترونلۇق ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى: DLC ئىسسىقلىق تارقىتىش قاپلىمىلىرى SiC ئاساسلىق MOSFET لاردا ئىسسىقلىق تارقىتىشنى كۈچەيتىپ، يۇقىرى ئىشلىتىش ئۈنۈمىنى ئىشقا ئاشۇرىدۇ.

3D بىر گەۋدىلەشتۈرۈش: TSV/TGV دىكى كونفورمال ALD قاپلىمىلىرى يۇقىرى سۈرئەتلىك ئىچكى ساقلىغۇچ (HBM) ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئىزولياتسىيە ۋە مېتاللاشتۇرۇش ئارقىلىق ئىشەنچلىكلىكىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ.

ۋاكۇئۇم قاپلاشنىڭ ئورالمىدا ئىشلىتىشتىكى ئەۋزەللىكلىرى

يۇقىرى ئىشەنچلىكلىك: ئەلا سۈپەتلىك توسۇق ۋە يېپىشقاقلىق ئىقتىدارى ئۈسكۈنىنىڭ ئۇزۇن مۇددەتلىك مۇقىملىقىنى كاپالەتلەندۈرىدۇ.

كېڭەيتىشچانلىقى: ۋاكۇئۇم ئاساسلىق چۆكمە سىستېمىسى ۋافېر دەرىجىلىك ئورالما (WLP) ۋە تاختا دەرىجىلىك ئورالما (PLP) نى قوللايدۇ، بۇنىڭ بىلەن ئەرزان مىقداردا ئىشلەپچىقىرىشقا شارائىت ھازىرلىنىدۇ.

جەرياننىڭ ئەۋرىشىمچانلىقى: ھەر خىل ماتېرىياللار (Si، GaAs، SiC، ئەينەك، پولىمېر) بىلەن ماسلىشىدۇ، ھەر خىل بىرلەشتۈرۈش ئېھتىياجىنى قاندۇرىدۇ.

مۇھىتقا ماسلىشىش: ئېلېكترو قاپلاش قاتارلىق يۇقىرى بۇلغىنىشلىق ھۆل جەريانلارنى يوقىتىپ، يېشىل ئىشلەپچىقىرىش ئۆلچىمىگە ماسلاشتۇرىدۇ.

خۇلاسە

ۋاكۇئۇم قاپلاش ئىلغار يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالمىسىنىڭ ئاساسىغا ئايلاندى، توسالغۇلارنى قوغداش، ئىسسىقلىق باشقۇرۇش ۋە يۇقىرى ئەۋرىشكىلىك نىسبەتتىكى قاپلاش قاتارلىق مەسىلىلەرنى ھەل قىلدى. كەسىپ كۆپ خىل بىر گەۋدىلەشتۈرۈش، چىپلېت ئارخىتېكتۇرىسى ۋە 3D قاتلاملاشتۇرۇشقا ئۆتكەنسىرى، ئېنىقلىقتىكى نېپىز پەردە قاپلاشقا بولغان ئېھتىياج تېخىمۇ كۈچىيىدۇ.

PVD، ALD ۋە ئارىلاشما قاپلاش سۇپىلىرىدا ئۈزلۈكسىز يېڭىلىق يارىتىش ئارقىلىق، ۋاكۇئۇم قاپلاش چارىلىرى پەقەت ئىشەنچلىكلىكنى ئاشۇرۇپلا قالماي، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ئورالمىنىڭ كەلگۈسىنى پائال ئىلگىرى سۈرمەكتە.

—بۇ ماقالە ئېلان قىلىندىۋاكۇئۇم قاپلاش ئۈسكۈنىلىرىئىشلەپچىقارغۇچى Zhenhua چاڭ-توزان سۈمۈرگۈچ