De ce se folosește aluminiul în interconectările semiconductoare?
Aluminiul a fost favorizat istoric pentru interconectări, datorită unei conductibilitate electrică bună și compatibilității cu siliconul . este mai ușor de depus și de model în comparație cu alte metale precum cuprul în procesele semiconductoare timpurii . Formele de aluminiu ohmice fiabile, cu silicon, silicon, crucial pentru performanța de transport .}} silicon, silicon, crucial pentru performanța de tranzistor {2 Tehnicile au făcut -o dominantă până la sfârșitul anilor 1990 . Cu toate acestea, cuprul a înlocuit -o ulterior pentru noduri avansate din cauza rezistivității mai mici .
Cum se depune aluminiul la fabricarea semiconductorilor?
Depunerea de vapori fizici (PVD), în special sputtering, este metoda principală pentru depunerea de aluminiu . Această tehnică asigură filme subțiri uniforme cu grosime controlată pe placă de siliciu . Aluminiu este adesea aliat cu cantități mici de silicon sau cupru pentru a îmbunătăți rezistența la electromigrare. (CVD) pentru structuri cu raport ridicat {. Recuperare post-depunere îmbunătățește aderența și reduce defectele interfațiale .
Care sunt provocările utilizării aluminiului în semiconductorii moderni?
Aluminum's higher resistivity compared to copper increases RC delays in advanced nodes. Electromigration-atomic displacement under current-can cause interconnect failure over time. The industry shifted to copper damascene processes for sub-100nm technologies to address these issues. Aluminum's thermal expansion mismatch with Siliconul poate induce probleme de fiabilitate legate de stres . În ciuda acestui fapt, rămâne în uz pentru dispozitive moștenite și aplicații specifice, cum ar fi plăcuțele de obligațiuni .
De ce se folosește încă aluminiu pentru plăcuțele de obligațiuni cu semiconductor?
Plăcuțele de obligațiuni din aluminiu oferă o adeziune excelentă la firele de legare a aurului sau a cuprului . formează un strat de oxid autohton care protejează împotriva coroziunii în timpul ambalajului . ductilitatea aluminiului ajută la absorbția stresului mecanic în timpul legăturii de sârmă . de multe ori păstrați tampoane din aluminiu pentru compatibilitatea ambalajelor .
Cum interacționează aluminiul cu materialele dielectrice în chipsuri?
Reactivitatea aluminiului necesită straturi de barieră (e . g ., nitru de titan) pentru a preveni difuzarea în dielectrice . Adeziune slabă la dioxid de siliciu necesită straturi intermediare pentru stabilitate . Interconectări . Tratamente de suprafață, cum ar fi curățarea plasmei, îmbunătățesc calitatea interfeței . aceste interacțiuni au condus la adoptarea barierelor de cupru/tantal în tehnologii mai noi .
