როგორ გამოიყენება ალუმინი ნახევარგამტარებში?

ალუმინს აქვს მრავალი თვისება, რაც მას უპირველეს არჩევანს ხდის ნახევარგამტარებსა და მიკროჩიპებში გამოსაყენებლად. მაგალითად, ალუმინს აქვს უმაღლესი ადჰეზია სილიციუმის დიოქსიდის მიმართ, ნახევარგამტარების ძირითადი კომპონენტი (აქედან მიიღო სახელი Silicon Valley). მისი ელექტრული თვისებები, კერძოდ, რომ მას აქვს დაბალი ელექტრული წინააღმდეგობა და მავთულხლართებთან შესანიშნავ კონტაქტს ქმნის, ალუმინის კიდევ ერთი უპირატესობაა. ასევე მნიშვნელოვანია, რომ ადვილია ალუმინის სტრუქტურირება მშრალი ამოღების პროცესებში, რაც გადამწყვეტი ნაბიჯია ნახევარგამტარების წარმოებაში. მიუხედავად იმისა, რომ სხვა ლითონები, როგორიცაა სპილენძი და ვერცხლი, გვთავაზობენ უკეთეს კოროზიის წინააღმდეგობას და ელექტრო სიმტკიცეს, ისინი ასევე ბევრად უფრო ძვირია ვიდრე ალუმინი.

ალუმინის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული გამოყენება ნახევარგამტარების წარმოებაში არის დახშობის ტექნოლოგიის პროცესში. მაღალი სისუფთავის ლითონებისა და სილიციუმის ნანო სისქის თხელი ფენა მიკროპროცესორულ ვაფლებში მიიღწევა ფიზიკური ორთქლის დეპონირების პროცესის მეშვეობით, რომელიც ცნობილია როგორც სპტერინგი. მასალა გამოიდევნება სამიზნედან და დეპონირდება სილიციუმის სუბსტრატის ფენაზე ვაკუუმურ კამერაში, რომელიც სავსეა გაზით, რათა ხელი შეუწყოს პროცედურის გაადვილებას; ჩვეულებრივ ინერტული გაზი, როგორიცაა არგონი.

ამ სამიზნეების საყრდენი ფირფიტები დამზადებულია ალუმინისგან მაღალი სისუფთავის მასალებით დეპონირებისთვის, როგორიცაა ტანტალი, სპილენძი, ტიტანი, ვოლფრამი ან 99,9999% სუფთა ალუმინი, შეკრული მათ ზედაპირზე. სუბსტრატის გამტარი ზედაპირის ფოტოელექტრული ან ქიმიური გრავირება ქმნის მიკროსკოპული მიკროსქემის შაბლონებს, რომლებიც გამოიყენება ნახევარგამტარის ფუნქციაში.

ყველაზე გავრცელებული ალუმინის შენადნობი ნახევარგამტარულ დამუშავებაში არის 6061. შენადნობის საუკეთესო მუშაობის უზრუნველსაყოფად, ზოგადად, ლითონის ზედაპირზე გამოყენებული იქნება დამცავი ანოდირებული ფენა, რომელიც გაზრდის კოროზიის წინააღმდეგობას.

იმის გამო, რომ ისინი ისეთი ზუსტი მოწყობილობებია, კოროზიის და სხვა პრობლემების ყურადღებით მონიტორინგი უნდა მოხდეს. აღმოჩნდა, რომ რამდენიმე ფაქტორი ხელს უწყობს კოროზიას ნახევარგამტარულ მოწყობილობებში, მაგალითად, პლასტმასში შეფუთვა.