Жартылай өткізгішті 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 электромиграцияны немесе дәннің шамадан тыс өсуін сезінуі мүмкін. Бұл микроқұрылымдық өзгерістер электрлік қасиеттерді бұзады және өзара байланыс сенімділігін төмендетеді.

2. Температура жеткіліксіз: Температура тым төмен болса, металл мен кремний арасындағы жанасу кедергісін оңтайландыру мүмкін емес, бұл токтың нашар өтуіне, 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: пайдалану сияқты дәл термиялық басқаруды жүзеге асыру өнеркәсіптік су салқындатқыштары , тұрақты процесс температурасын сақтауға көмектеседі. Тұрақты салқындату электромиграция қаупін азайтады және чиптің өнімділігі мен сенімділігін арттыра отырып, металл кремнийдің жанасуына төзімділікті оңтайландырады.

2. Процесті жетілдіру: Байланыс қабатының материалдарын, қалыңдығын және тұндыру әдістерін реттеу жанасу 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 полисилиций немесе металл силицидтері сияқты жоғары өткізгіш байланыс материалдарын пайдалану контактіге төзімділікті одан әрі азайтып, ұзақ мерзімді өнімділікті қамтамасыз етеді.

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.