O que é um alvo semicondutor

Entre vários tipos de alvos, os alvos de semicondutores têm os mais elevados requisitos técnicos, com requisitos de pureza normalmente superiores a 5N5, e também têm requisitos extremamente elevados de precisão dimensional.

Sputtering de materiais alvo para semicondutores

A indústria de chips semicondutores é um dos principais campos de aplicação para alvos de pulverização catódica de metais e também é o campo com os mais altos requisitos para a composição, organização e desempenho dos alvos.Especificamente, o processo de fabricação de chips semicondutores pode ser dividido em três etapas principais: fabricação de wafer de silício, fabricação de wafer e embalagem de chip.Entre eles, os alvos de pulverização catódica de metal são necessários tanto na fabricação de wafers quanto nas etapas de embalagem de chips.

A função dos alvos de pulverização catódica de metal para chips semicondutores é criar fios metálicos para transmitir informações no chip.O processo de pulverização catódica específico envolve primeiro o uso de correntes iônicas de alta velocidade para bombardear as superfícies de diferentes tipos de alvos de pulverização catódica de metal sob condições de alto vácuo, fazendo com que átomos na superfície de vários alvos se depositem camada por camada na superfície do chip semicondutor, e em seguida, usando um processo de processamento especial, gravando o filme metálico depositado na superfície do chip em fios metálicos em nanoescala, conectando bilhões de micro transistores dentro do chip entre si, servindo assim como um dispositivo de transmissão de sinal

Os alvos de pulverização catódica de metal usados ​​na indústria de chips semicondutores incluem principalmente alvos de pulverização catódica de alta pureza, como cobre, tântalo, alumínio, titânio, cobalto e tungstênio, bem como alvos de pulverização catódica de ligas como níquel platina e tungstênio titânio.Alumínio e cobre são os principais processos na produção de semicondutores.Existem dois processos de fio na camada condutora de produção de chips, alumínio e cobre.Geralmente, os fios de alumínio são usados ​​acima do nó da tecnologia wafer de 110 nm, e os materiais de titânio são geralmente usados ​​como materiais de película fina de camada de barreira;Os fios de cobre são usados ​​abaixo do nó da tecnologia wafer de 110 nm, geralmente usando material de tântalo como camada de barreira para fios de cobre.Em cenários de aplicação de chips, processos avançados, como materiais de cobre e tântalo, precisam ser usados ​​para reduzir o consumo de energia e melhorar a velocidade computacional, bem como materiais de alumínio e titânio acima de processos de nó de 110 nm para garantir confiabilidade e desempenho anti-interferência

Introdução aos materiais alvo semicondutores

A camada condutora alvo de cobre, um material de cobre de alta pureza com baixa resistência, é altamente eficaz para melhorar a integração do chip.Portanto, é amplamente utilizado como material de fiação em seções de tecnologia abaixo de 110 nm.

Camada de barreira de alvo de tântalo, alvo de tântalo de alta pureza é usado principalmente em chips semicondutores de última geração abaixo de 90 nm em wafers de 12 polegadas

Camada condutora de alvo de alumínio, alvo de alumínio de alta pureza é amplamente utilizado na produção de camada condutora de chip semicondutor, mas devido à sua velocidade de resposta, raramente é usado em nós de tecnologia abaixo de 110nm

Alvo de titânio - camada de barreira, alvos de titânio de alta pureza são usados ​​principalmente em nós de tecnologia wafer de 130 e 180 nm de 8 polegadas

A camada de contato do alvo de cobalto pode formar uma película fina com a camada de silício na superfície do chip, proporcionando efeito de contato

Alvos de tungstênio - usados ​​principalmente na área de chips de memória semicondutores

A camada de contato alvo de liga de titânio de tungstênio, devido à sua baixa mobilidade eletrônica e outras vantagens, pode ser usada como material de camada de contato em circuitos de porta de chips

A camada de contato do alvo da liga de níquel platina pode formar uma película fina com a camada de silício na superfície do chip, desempenhando um papel de contato

Princípio de funcionamento de alvos semicondutores