Bí àwọn ẹ̀rọ semiconductor ṣe ń tẹ̀síwájú láti dínkù nígbà tí wọ́n ń so àwọn iṣẹ́ púpọ̀ pọ̀, àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìpamọ́ ń kojú àwọn ìpèníjà tí kò tíì ṣẹlẹ̀ rí. Ìbòrí vacuum ti yọrí sí ọ̀nà pàtàkì láti mú kí àwọn ohun èlò tó ti ní ìlọsíwájú ṣiṣẹ́ pọ̀ sí i, ó ń rí i dájú pé ó dín agbára àwọn ohun èlò kù, ó ń ṣiṣẹ́ dáadáa, ó sì ń jẹ́ kí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé fún ìgbà pípẹ́. Nípa lílo àwọn ọ̀nà ìmọ̀ ẹ̀rọ onípele bíi ti ara vapor deposition (PVD), kemikali vapor deposition (CVD), àti atomic layer deposition (ALD), àwọn olùpèsè lè yanjú àwọn ìbéèrè pàtàkì fún ààbò ìdènà, iṣẹ́ iná mànàmáná, àti ìṣàkóso ooru nínú àwọn chips ìran tó ń bọ̀.
Awọn Ipenija ti o wọpọ ninu Apoti Semiconductor
Àpò Semiconductorkìí ṣe ìgbésẹ̀ ààbò lásán mọ́, ṣùgbọ́n ó jẹ́ ìpele pàtàkì fún iṣẹ́. Àwọn ìpèníjà tí ó wọ́pọ̀ pẹ̀lú:
Ọrinrin àti Ìfàsẹ́yìn Atẹ́gùn
Àwọn ẹ̀rọ tí a fi sínú àpò náà máa ń ní ìmọ̀lára púpọ̀ sí ìfarahàn àyíká. Kódà ìwọ̀n ọ̀rinrin tàbí ìtànkálẹ̀ atẹ́gùn lè fa ìbàjẹ́, ìṣíkiri irin, tàbí ìbàjẹ́ dielectric.
Ìgbẹ́kẹ̀lé Fẹ́ẹ̀lì Ìdènà
Àwọn ohun èlò ìdènà pólímà tí a sábà máa ń lò sábà máa ń ní àwọn ànímọ́ ìdènà tí kò tó. Láìsí àwọn ìbòrí tín-tín-fíìmù tí ó lágbára, àwọn ìdènà náà lè má ṣeé gbẹ́kẹ̀lé ní ipò ọrinrin tàbí iwọ̀n otútù gíga.
Iṣilọ ina ati Iduroṣinṣin Asopọmọra
Àwọn ìwọ̀n agbára ìṣàn omi gíga nínú àwọn nódù tó ti lọ síwájú máa ń mú kí ìṣíkiri iná mànàmáná yára. Ìdìpọ̀ tí kò dára tàbí àwọn ìbòrí tí kò dọ́gba lè ba àjọṣepọ̀ jẹ́ fún ìgbà pípẹ́.
Àwọn Ààlà Ìtújáde Ooru
Bí agbára ẹ̀rọ bá ń pọ̀ sí i, àìtó àwọn àwọ̀ ìṣàkóṣo ooru tó ń gbóná lè fa àwọn ibi tí agbára ẹ̀rọ náà wà, ìbàjẹ́ iṣẹ́ rẹ̀, àti kíkúrú ìgbésí ayé ẹ̀rọ náà.
Ìwọ̀n Ìpíndọ́gba àti Ìwọ̀n Apá
Àwọn ètò ìṣàkójọpọ̀ tó ti pẹ́ títí bíi Through-Silicon Vias (TSVs) àti Through-Glass Vias (TGVs) nílò àwọn ìbòrí àtúnṣe nínú àwọn ihò àti àwọn ọ̀nà ìpele gíga, èyí tó jẹ́ ìṣòro ìmọ̀ ẹ̀rọ pàtàkì.
Àwọn Ìdáhùn Ìbòmọ́lẹ̀ Afẹ́fẹ́
1. Àwọn Àwọ̀ Ìdènà Ọrinrin/Atẹ́gùn
Àwọn fíìmù tín-tín SiO₂, SiNₓ, àti Al₂O₃ tí a fi sínú PVD tàbí ALD ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn ìpele ìdènà hermetic, èyí tí ó dín ìwọ̀n ìgbésẹ̀ ìtújáde omi (WVTR) kù gidigidi.
Àwọn àkójọ ìdènà onípele-pupọ tí wọ́n ń so àwọn ìpele tí kò ní ètò àti àwọn ìpele aládàpọ̀ pọ̀ ń ṣe àṣeyọrí ìgbẹ́kẹ̀lé gíga, èyí tó ṣe pàtàkì fún àwọn modulu RF àti àkójọ MEMS.
2. Àwọn Fẹ́ẹ̀lì Ìgbéga-Ìfàmọ́ra àti Ìbáṣepọ̀
Àwọn ìpele ìfàmọ́ra Ti, Cr, tàbí TiN mú kí agbára ìsopọ̀pọ̀ láàrín àwọn ìpele ìṣẹ̀dá àti àwọn dielectrics pọ̀ sí i, èyí tí ó ń dènà ìfọ́mọ́ra nígbà tí a bá ń yípo ooru.
Àwọn ìtọ́jú ojú ilẹ̀ plasma tún mú kí omi àti ìfọ́mọ́ fíìmù pọ̀ sí i lórí àwọn ohun èlò tí agbára wọn kò pọ̀.
3. Àwọn Fẹ́ẹ̀lì Ìfàsẹ́yìn àti Ìṣíkiri Ẹ̀rọ Agbára
Àwọn ìpele ìdènà Ta, TaN, àti Ru tí a fi sínú àwọn ìdènà magnetron gẹ́gẹ́ bí àwọn ìdènà ìtànkálẹ̀ tó munadoko nínú àwọn ìsopọ̀ Cu.
Àwọn fẹlẹfẹlẹ wọ̀nyí dín ìṣíkiri elekitironiku kù, wọ́n sì ń pa ìfàmọ́ra ìsopọ̀mọ́ra mọ́ lábẹ́ wahala ìṣàn omi gíga.
4. Àwọn Àwọ̀ Ìṣàkóso Ooru
Àwọn ìbòrí ooru gíga bíi carbon bíi diamond (DLC) tàbí àwọn fíìmù AlN mú kí ooru máa tú jáde.
Àwọn ìbòrí tí a ṣe ní ọ̀nà tí a ṣe àtúnṣe mú kí ìṣọ̀kan wà nínú àwọn modulu semiconductor power, àwọn ẹ̀rọ SiC/GaN, àti àwọn eerun iṣiṣẹ́ gíga (HPC).
5. Àwọn Àwọ̀ Tó Báramu Fún Àwọn Ìrísí Ìpín Gíga
ALD n pese iṣakoso ipele atomu, o n rii daju pe awọn fiimu ti ko ni ihò ati awọn fiimu pinhole ni awọn TSV ati TGV pẹlu awọn ipin apa ti o ju 10:1 lọ.
Èyí ṣe pàtàkì fún ìdìpọ̀ 3D IC, níbi tí ìsopọ̀mọ́ra àti ìgbẹ́kẹ̀lé ní ipa lórí ìbísí taara.
Àwọn Ohun Èlò Ọ̀ràn
Àpò MEMS: Ìdènà fíìmù tín-tín pẹ̀lú àwọn àpò Al₂O₃/SiNₓ mú kí agbára ìṣiṣẹ́ rẹ̀ sunwọ̀n síi, ó sì ń mú kí ẹ̀rọ náà pẹ́ sí i ní àyíká ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ àti ilé iṣẹ́.
Àwọn Módù RF Front-End: Àwọn ìbòrí ìdènà onípele púpọ̀ máa ń dín agbára ìdènà parasitic kù àti ìṣiṣẹ́ tí omi ń fà.
Ẹ̀rọ itanna agbara: Àwọn ìbòrí tí a fi ń tan ooru DLC mú kí ooru máa tú jáde nínú àwọn MOSFET tí a fi SiC ṣe, èyí sì mú kí iṣẹ́ wọn túbọ̀ rọrùn.
Ìṣọ̀kan 3D: Àwọn ìbòrí ALD tí ó báramu nínú TSV/TGV rí i dájú pé ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé nípasẹ̀ ìdábòbò àti ìṣẹ̀dá irin fún àwọn ẹ̀rọ ìrántí bandwidth gíga (HBM).
Àwọn Àǹfààní ti Àbò Ẹ̀rọ Amúlétutù nínú Àpò
Gbẹkẹle giga: Idena to ga julọ ati iṣẹ asopọmọ ṣe idaniloju iduroṣinṣin ẹrọ igba pipẹ.
Ìwọ̀n Tó Ń Wà Ní Ìwọ̀n: Àwọn ètò ìpamọ́ tí a fi pamọ́ sínú vacuum ń ṣètìlẹ́yìn fún ìpamọ́ ipele wafer (WLP) àti ìpamọ́ ipele panẹli (PLP), èyí tí ó ń mú kí iṣẹ́ àgbékalẹ̀ ibi-pupọ rọrùn láti náwó.
Ìyípadà ìlànà: Bá àwọn ohun èlò onírúurú mu (Si, GaAs, SiC, gilasi, àwọn polima), tí ó bá àwọn àìní ìṣọ̀kan onírúurú mu.
Ìbámu Àyíká: Ó mú àwọn ìlànà omi tó ní ìbàjẹ́ bíi electroplating kúrò, ó sì ń bá àwọn ìlànà iṣẹ́ abẹ́lé aláwọ̀ ewé mu.
Ìparí
Àwọ̀ ìfọ́mọ́ ti di pàtàkì nínú ìṣàkójọpọ̀ semiconductor tó ti ní ìlọsíwájú, tó ń kojú àwọn ìpèníjà nínú ààbò ìdènà, ìṣàkóso ooru, àti ìbòjútó ìpíndọ́gba gíga. Bí ilé iṣẹ́ náà ṣe ń yípadà sí ìṣọ̀kan onírúurú, àwọn àgbékalẹ̀ chiplet, àti ìṣàkójọ 3D, ìbéèrè fún ìṣàkójọpọ̀ thin-film tí ó péye yóò túbọ̀ pọ̀ sí i.
Nípasẹ̀ ìṣẹ̀dá tuntun tó ń lọ lọ́wọ́ nínú àwọn ìpìlẹ̀ PVD, ALD, àti àwọn ìpìlẹ̀ ìbòrí aláwọ̀ ara, àwọn ojútùú ìbòrí aláìléwu kìí ṣe pé wọ́n ń mú kí ìgbẹ́kẹ̀lé pọ̀ sí i nìkan ni, wọ́n tún ń mú kí ọjọ́ iwájú ìbòrí semiconductor ṣeé ṣe.
—A gbé àpilẹ̀kọ yìí jáde nípasẹ̀ẹrọ ti a fi bo igbaleolupese Zhenhua Vacuum
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹsàn-27-2025