Masalah Dalam Penglogaman

Terdapat beberapa masalah penglogaman terutamanya bagi struktur mikro teknologi kelajuan amat tinggi bersepadu (VLSI). Masalah tersebut boleh berlaku semasa proses pemendapan logam dan juga selepas pemendapan yang boleh menyebabkan kegagalan sesuatu litar bersepadu. Masalah yang biasanya terjadi semasa pemendapan logam ialah pelitupan tingkat dan penembusan sentuhan,manakala masalah yang berlaku dalam penyambungan logam semasa litar bersepadu digunakan ialah elektromigrasi.

Perlitupan Bertingkat

Struktur permukaan atau topogarafi suatu litar bersepadu biasanya mempunyai tingkat-tingkat (step). Keadaan ini akan menyebabkan berlakunya pelitupan logam yang tidak sempurna atau terputus. Untuk mengatasi masalah ini beberapa kaedah boleh digunakan supaya semua permukaan mendatar dan menegak dapat dilitupi oleh lapisan logam. Kaedah pertama ialah semasa penyejatan logam sample diputarkan supaya atom yang dimendapkan dapat jatuh pada semua permukaan.Tetapi, pelitupan pada bahagian menegak masih kurang memuaskan. Dengan memanaskan substrat dan memutarkannya semasa proses penyejatan boleh menghasilkan pelitupan yang lebih baik. Pelitupan yang lebih baik boleh juga diperoleh dengan membuat tingkat yang landai.

Elektromigrasi

Elektromigrasi ialah perpindahan jisim di dalam logam akibat ketumpatan arus yang tinggi. Fenomena ini berlaku semasa arus melalui pengalir logam yang halus dalam litar bersepadu, dan menyebabkan penimbunan logam pada suatu kawasan diikuti dengan pembentuksn kekosongan pada kawasan lainnya. Penimbunan logam ini kan menyebabkan berlakunyan litar pintas apabila longgokan logam tersebut terkena pengalir sebelahnya, atau pengalir tersebut terputus akibat pengosongan logam. Elektromigrasi berlaku dengan lebih pantas pada ketumpatan arus yang lebih tinggi. Elektromigrasi ialah perpindahan jisim di dalam logam akibat ketumpatan arus yang tinggi. Fenomena ini berlaku semasa arus melalui pengalir logam yang halus dalam litar bersepadu, dan menyebabkan penimbunan logam pada suatu kawasan diikuti dengan pembentuksn kekosongan pada kawasan lainnya. Penimbunan logam ini kan menyebabkan berlakunyan litar pintas apabila longgokan logam tersebut terkena pengalir sebelahnya, atau pengalir tersebut terputus akibat pengosongan logam. Elektromigrasi berlaku dengan lebih pantas pada ketumpatan arus yang lebih tinggi.

Oleh itu, semakin kecil peranti yang dibina maka semakin nipis lapisan aluminium yang diperlukan. Keadaan ini menyebabkan ketumpatan arus tinggi dan memungkinkan berlakunya elektromigrasi. Masa purata untuk gagal (MTF) bagi suatu pengalir akibat elektromigrasi bergantung pada ketumpatan arus dan tenaga keaktifan logam. Elektromigrasi bagi logam Al dapat dikurangkan dengan menambah sedikit (2-3%) logam lain seperti tembaga ke dalam Al dan melitupkan pengalir dengan bahan dielektrik.

Penembusan

Sentuhan Al biasanya dibuat dengan rawatan haba selepas pemendapan untuk membentuk aloi Al dan Si. Ini mengakibatkan peleburan Si yang mana atom Si boleh bergerak serta meninggalkan reruang mikro. Logam Al akan mengisi reruang ini lalu membentuk pepaku seperti pada Rajah 5. Pepaku membuat sentuhan lebih baik tetapi ia boleh merosakkan siumpangan jika penembusannya dalam, oleh itu keadaan ini perlu diminimumkan. Untuk meminimumkan penembusan Al, Si dimendapkan bersama supaya kandungan aloi yang terbentuk mencapai kelarutan yang diperlukan.Logam penimbal seperti TiN boleh digunakan di antara Al dan Si untuk mengurangkan penembusan Al.

Rajah 5

|| Isi Kandungan || Sekalung Penghargaan || Pengenalan || Sistem Aliminium-Silikon ||
|| Teknik Penglogaman || Masalah Penglogaman || Silisida || Rujukan ||