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A deposição no fabrico de bolachas é um processo crítico na indústria de semicondutores, utilizado para criar películas finas de alta qualidade e materiais sólidos em substratos.O processo envolve normalmente quatro fases principais: aceleração, gravação, revestimento e desaceleração.Durante a fase de aceleração, a câmara é preparada através do ajuste da temperatura e da pressão.A gravação limpa o substrato para melhorar a adesão, enquanto o revestimento envolve a projeção do material desejado sobre o substrato.Por fim, a câmara é reposta em condições ambientais durante a desaceleração.São utilizadas várias tecnologias de deposição, tais como LPCVD, PECVD, ALD e PVD, dependendo dos requisitos do material e da aplicação.Materiais como o alumínio e o tungsténio são normalmente utilizados, com técnicas como a HDP-CVD e a CVD melhorada por plasma a garantirem uma deposição precisa.

Pontos-chave explicados:

1. Visão geral da deposição no fabrico de bolachas

   • A deposição é um processo fundamental no fabrico de semicondutores, utilizado para criar películas finas ou camadas de materiais num substrato (normalmente uma bolacha de silício).
   • Estas camadas constituem a base para a construção de circuitos integrados e outros dispositivos semicondutores.
   • O processo garante que materiais de alta qualidade e alto desempenho sejam depositados de maneira uniforme e precisa.

2. Quatro fases principais da deposição

   • Aumento da velocidade:
     • A câmara é preparada através do aumento gradual da temperatura e da diminuição da pressão para criar um ambiente controlado.
     • Este passo assegura que o substrato e a câmara estão prontos para o processo de deposição.
   • Gravação:
     • A gravação por plasma é utilizada para limpar a superfície do substrato, removendo os contaminantes e melhorando a aderência do material depositado.
     • Esta etapa é crucial para garantir a qualidade e a fiabilidade da camada depositada.
   • Revestimento:
     • O material a depositar é projetado no substrato através de técnicas como a pulverização catódica, a evaporação ou as reacções químicas.
     • A escolha da técnica depende do material e das propriedades desejadas da película.
   • Ramp Down:
     • Após a deposição, a câmara é gradualmente arrefecida e reposta à pressão ambiente.
     • Este passo evita o stress térmico e assegura a estabilidade da camada depositada.

3. Tecnologias de deposição comuns

   • Deposição química de vapor (CVD):
     • Inclui a CVD a baixa pressão (LPCVD), a CVD com plasma (PECVD) e a CVD subatmosférica (SACVD).
     • A CVD envolve reacções químicas para depositar materiais como o dióxido de silício, o nitreto de silício ou o tungsténio.
   • Deposição em camada atómica (ALD):
     • Uma técnica precisa que deposita os materiais camada por camada, garantindo uma espessura uniforme e uma elevada conformidade.
   • Deposição Física de Vapor (PVD):
     • Técnicas como a pulverização catódica ou a evaporação são utilizadas para depositar metais como o alumínio ou o cobre.
   • Deposição epitaxial (Epi):
     • Utilizado para fazer crescer camadas cristalinas num substrato, frequentemente para criar materiais semicondutores de elevado desempenho.

4. Materiais utilizados na deposição

   • Alumínio:
     • Normalmente utilizado para a camada condutora principal em dispositivos semicondutores.
   • Tungsténio:
     • Depositado utilizando técnicas CVD para interconexões e contactos devido à sua elevada condutividade e durabilidade.
   • Materiais à base de silício:
     • O dióxido de silício e o nitreto de silício são depositados para camadas de isolamento e de passivação.
   • Carbono tipo diamante (DLC):
     • Utilizado para aplicações especializadas que exigem elevada dureza e resistência ao desgaste.

5. Aplicações e importância da deposição

   • A deposição é essencial para criar as camadas e estruturas complexas dos dispositivos semicondutores modernos.
   • Permite a produção de transístores, interligações e camadas isolantes, que são fundamentais para a funcionalidade do dispositivo.
   • A qualidade do processo de deposição tem um impacto direto no desempenho, fiabilidade e rendimento dos dispositivos semicondutores.

6. Factores que influenciam o processo de deposição

   • Temperatura e pressão:
     • É necessário um controlo preciso para garantir uma deposição uniforme e evitar defeitos.
   • Preparação do substrato:
     • A limpeza e a gravação são essenciais para obter uma forte adesão e películas de alta qualidade.
   • Propriedades do material:
     • A escolha da técnica de deposição depende das propriedades do material, como o ponto de fusão e a reatividade.

7. Desafios na deposição

   • Conseguir uma espessura uniforme em wafers de grandes dimensões.
   • Minimizar defeitos como vazios, fissuras ou impurezas.
   • Garantir a compatibilidade com as etapas de processamento subsequentes, como litografia e gravação.

Ao compreender o processo de deposição e os seus principais componentes, os fabricantes de semicondutores podem otimizar os seus processos de fabrico para produzir dispositivos de elevado desempenho de forma eficiente.

Tabela de resumo:

Aspeto	Detalhes
Fases principais	Aumento da rampa, gravação, revestimento, redução da rampa
Tecnologias comuns	LPCVD, PECVD, ALD, PVD, deposição epitaxial
Materiais utilizados	Alumínio, tungsténio, dióxido de silício, nitreto de silício, carbono tipo diamante
Aplicações	Transístores, interligações, camadas isolantes
Desafios	Espessura uniforme, minimização de defeitos, compatibilidade com outros processos

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