Quando se trata de depositar metais no fabrico de semicondutores, a técnica utilizada pode variar muito, dependendo das necessidades específicas do dispositivo que está a ser fabricado.
5 Técnicas Principais Explicadas
1. Deposição Eletroquímica (ECD) e Metalização
A deposição eletroquímica (ECD) é especificamente utilizada para criar a "cablagem" de cobre que interliga os dispositivos num circuito integrado.
Esta técnica é crucial para formar caminhos condutores em microeletrónica.
A metalização, que é semelhante à ECD, é também utilizada para depositar metais como o cobre, particularmente em aplicações como as vias através do silício e a embalagem ao nível da bolacha.
Estes métodos são eficazes para criar camadas condutoras que fazem parte integrante da funcionalidade eléctrica do dispositivo.
2. Deposição em fase vapor por processo químico (CVD) e deposição em camada atómica (ALD)
A deposição química em fase vapor (CVD) e a deposição em camada atómica (ALD) são utilizadas para depositar camadas finas de materiais com elevada precisão.
A CVD envolve a decomposição de produtos químicos na superfície do substrato para depositar uma película.
A ALD adiciona apenas algumas camadas de átomos de cada vez, permitindo uma deposição extremamente precisa e controlada.
Estas técnicas são utilizadas para criar minúsculos conectores de tungsténio e barreiras finas, que exigem grande precisão e uniformidade.
3. Evaporação por feixe de electrões
A evaporação por feixe de electrões utiliza um feixe de electrões para aquecer o material de interesse no vácuo, fazendo-o vaporizar e depositar-se num substrato.
Este método é particularmente útil para depositar metais e ligas, uma vez que pode lidar com materiais com diferentes pressões de vapor, controlando as taxas de evaporação separadamente.
A evaporação por feixe de electrões é eficaz para depositar películas metálicas finas em superfícies, o que é essencial para os processos de metalização no fabrico de semicondutores.
4. Sputtering
A pulverização catódica é outro método utilizado para depositar metais, especialmente ligas.
Envolve a ejeção de átomos de um material alvo sólido devido ao bombardeamento por partículas energéticas, normalmente no vácuo.
Esta técnica é eficaz para ligas porque pode depositar uniformemente materiais com diferentes propriedades, ultrapassando os desafios enfrentados nos métodos de evaporação.
5. Processos híbridos de deposição em vácuo
Nalgumas aplicações, pode ser utilizada uma combinação de diferentes técnicas de deposição para obter propriedades específicas.
Por exemplo, a deposição por pulverização catódica de um metal combinada com CVD a baixa pressão e enriquecida com plasma pode ser utilizada para depositar carbonetos metálicos ou carbonitretos, que são utilizados em revestimentos resistentes ao desgaste.
Esta abordagem híbrida permite a criação de materiais com propriedades personalizadas que não são possíveis com uma única técnica de deposição.
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