Жартылай өткізгіштерді өңдеудегі металдану мәселелері және оларды шешу жолдары

Металлизация мыс немесе алюминий сияқты металдардың өзара байланыстарын қалыптастыруды қамтитын жартылай өткізгіштерді өңдеудегі маңызды қадам болып табылады. Дегенмен, металлизация мәселелері, әсіресе электрлік көші-қон және контактіге төзімділіктің жоғарылауы - интегралды схемалардың өнімділігі мен сенімділігіне айтарлықтай қиындықтар тудырады.

Металлизация мәселелерінің себептері

Металлдану проблемалары, ең алдымен, қалыптан тыс температура жағдайлары мен дайындау кезіндегі микроқұрылымдық өзгерістерден туындайды:

1. Шамадан тыс температура: жоғары температурада жасыту кезінде металл қосылыстары электрлік миграцияға немесе дәннің шамадан тыс өсуіне ұшырауы мүмкін. Бұл микроқұрылымдық өзгерістер электрлік қасиеттерді бұзады және өзара байланыс сенімділігін төмендетеді.

2. Температура жеткіліксіз: Температура тым төмен болса, металл мен кремний арасындағы байланыс кедергісін оңтайландыру мүмкін емес, бұл нашар ток беруіне, қуат тұтынудың жоғарылауына және жүйенің тұрақсыздығына әкеледі.

Чип өнімділігіне әсері

Электромиграцияның, дәннің өсуінің және жанасуға төзімділіктің жоғарылауының бірлескен әсерлері чип өнімділігін айтарлықтай нашарлатуы мүмкін. Симптомдарға сигнал берудің баяулауы, логикалық қателер және операциялық сәтсіздіктің жоғары қаупі жатады. Бұл, сайып келгенде, техникалық қызмет көрсету шығындарының өсуіне және өнімнің өмірлік циклдерінің қысқаруына әкеледі.

Металлдандыру мәселелерінің шешімдері

1. Температураны бақылауды оңтайландыру: өнеркәсіптік деңгейдегі суды салқындатқыштарды пайдалану сияқты дәл термиялық басқаруды енгізу процесстің тұрақты температурасын сақтауға көмектеседі. Тұрақты салқындату электромиграция қаупін азайтады және чиптің өнімділігі мен сенімділігін арттыра отырып, металл кремнийдің жанасуына төзімділікті оңтайландырады.

2. Процесті жақсарту: контакті қабатының материалдарын, қалыңдығын және тұндыру әдістерін реттеу контакт кедергісін азайтуға көмектеседі. Көпқабатты құрылымдар немесе арнайы элементтермен қоспалау сияқты әдістер ток ағыны мен тұрақтылығын жақсартады.

3. Материалды таңдау: Мыс қорытпалары сияқты электромиграцияға төзімділігі жоғары металдарды және легирленген полистирол немесе металл силицидтері сияқты жоғары өткізгіш байланыс материалдарын пайдалану контактіге төзімділікті одан әрі азайтуға және ұзақ мерзімді өнімділікті қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Қорытынды

Жартылай өткізгішті өңдеудегі металдану мәселелерін жоғары температураны бақылау, оңтайландырылған контактілерді дайындау және стратегиялық материалды таңдау арқылы тиімді түрде азайтуға болады. Бұл шешімдер чип өнімділігін сақтау, өнімнің қызмет ету мерзімін ұзарту және жартылай өткізгіш құрылғылардың сенімділігін қамтамасыз ету үшін өте маңызды.