สารกึ่งตัวนำ

อะลูมิเนียมมีคุณสมบัติหลายประการที่ทำให้เป็นตัวเลือกหลักสำหรับใช้ในเซมิคอนดักเตอร์และไมโครชิป ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมมีการยึดเกาะที่ดีกว่าซิลิกอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเซมิคอนดักเตอร์ (ซึ่งเป็นที่มาของชื่อซิลิคอนวัลเลย์) คุณสมบัติทางไฟฟ้าของอะลูมิเนียม เช่น มีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำและสัมผัสกับลวดเชื่อมได้ดี ถือเป็นข้อดีอีกประการหนึ่งของอะลูมิเนียม นอกจากนี้ อะลูมิเนียมยังสามารถสร้างโครงสร้างได้ง่ายในกระบวนการกัดแห้ง ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ แม้ว่าโลหะชนิดอื่นๆ เช่น ทองแดงและเงิน จะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเหนียวทางไฟฟ้าที่ดีกว่า แต่ก็มีราคาแพงกว่าอะลูมิเนียมมากเช่นกัน

การประยุกต์ใช้อลูมิเนียมที่แพร่หลายที่สุดอย่างหนึ่งในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์คือกระบวนการสปัตเตอร์ เทคโนโลยีการสปัตเตอร์เป็นการเคลือบโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและซิลิกอนเป็นชั้นบางๆ ในระดับนาโนในเวเฟอร์ไมโครโปรเซสเซอร์ โดยทำได้ด้วยกระบวนการสะสมไอทางกายภาพที่เรียกว่าสปัตเตอร์ วัสดุจะถูกขับออกจากเป้าหมายและสะสมบนชั้นซิลิกอนที่เป็นพื้นผิวในห้องสุญญากาศซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซเพื่อช่วยให้ขั้นตอนต่างๆ ดำเนินไปได้ง่ายขึ้น โดยปกติแล้วจะเป็นก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน

แผ่นรองรับสำหรับเป้าหมายเหล่านี้ทำจากอลูมิเนียมที่มีวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการสะสม เช่น แทนทาลัม ทองแดง ไททาเนียม ทังสเตน หรืออลูมิเนียมบริสุทธิ์ 99.9999% เชื่อมติดกับพื้นผิว การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าหรือสารเคมีบนพื้นผิวตัวนำของสารตั้งต้นจะสร้างรูปแบบวงจรจุลภาคที่ใช้ในการทำงานของเซมิคอนดักเตอร์

โลหะผสมอะลูมิเนียมที่ใช้กันมากที่สุดในการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์คือ 6061 เพื่อให้แน่ใจว่าโลหะผสมมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยทั่วไปจะมีการเคลือบชั้นอะโนไดซ์ป้องกันบนพื้นผิวของโลหะ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน

เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้มีความแม่นยำสูง จึงต้องเฝ้าระวังการกัดกร่อนและปัญหาอื่นๆ อย่างใกล้ชิด พบว่ามีหลายปัจจัยที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เช่น การบรรจุในพลาสติก