อะลูมิเนียมใช้ในเซมิคอนดักเตอร์อย่างไร

อะลูมิเนียมมีคุณสมบัติหลายอย่างที่ทำให้เป็นตัวเลือกหลักสำหรับใช้ในเซมิคอนดักเตอร์และไมโครชิปตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมมีการยึดเกาะที่เหนือกว่ากับซิลิกอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเซมิคอนดักเตอร์ (ซึ่งเป็นที่มาของชื่อซิลิคอนแวลลีย์)คุณสมบัติทางไฟฟ้าคือมีความต้านทานไฟฟ้าต่ำและสัมผัสกับลวดเชื่อมได้ดีเยี่ยม เป็นอีกหนึ่งข้อดีของอะลูมิเนียมสิ่งสำคัญอีกอย่างคือง่ายต่อการสร้างโครงสร้างอะลูมิเนียมในกระบวนการกัดแบบแห้ง ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในขณะที่โลหะอื่นๆ เช่น ทองแดงและเงิน มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเหนียวทางไฟฟ้าได้ดีกว่า แต่ก็มีราคาแพงกว่าอะลูมิเนียมมากเช่นกัน

หนึ่งในการใช้งานที่แพร่หลายที่สุดสำหรับอะลูมิเนียมในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์อยู่ในขั้นตอนของเทคโนโลยีการสปัตเตอร์ชั้นบาง ๆ ของความหนาระดับนาโนของโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและซิลิกอนในเวเฟอร์ไมโครโปรเซสเซอร์ทำได้โดยผ่านกระบวนการสะสมไอทางกายภาพที่เรียกว่าการสปัตเตอร์วัสดุถูกขับออกจากเป้าหมายและวางบนชั้นซิลิกอนซับสเตรตในห้องสุญญากาศที่บรรจุก๊าซไว้เพื่อช่วยให้ขั้นตอนง่ายขึ้นมักจะเป็นก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน

แผ่นรองหลังสำหรับชิ้นงานเหล่านี้ทำจากอะลูมิเนียมพร้อมวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการเคลือบ เช่น แทนทาลัม ทองแดง ไททาเนียม ทังสเตน หรืออะลูมิเนียมบริสุทธิ์ 99.9999% ยึดติดกับพื้นผิวการกัดโฟโตอิเล็กทริกหรือเคมีของพื้นผิวนำไฟฟ้าของซับสเตรตจะสร้างรูปแบบวงจรไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้ในการทำงานของสารกึ่งตัวนำ

โลหะผสมอลูมิเนียมที่พบมากที่สุดในการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์คือ 6061 เพื่อให้แน่ใจว่าโลหะผสมมีประสิทธิภาพดีที่สุด โดยทั่วไปชั้นเคลือบอโนไดซ์ป้องกันจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของโลหะ ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน

เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ จึงต้องตรวจสอบการกัดกร่อนและปัญหาอื่นๆ อย่างใกล้ชิดมีการค้นพบปัจจัยหลายอย่างที่มีส่วนทำให้เกิดการกัดกร่อนในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เช่น การบรรจุในพลาสติก