La deposición en una oblea es un proceso crítico en la fabricación de semiconductores. Consiste en crear capas finas de materiales, principalmente dieléctricos y metálicos, que son esenciales para construir dispositivos semiconductores.
Este proceso es crucial para formar estructuras intrincadas dentro de los circuitos integrados, como interconexiones, capas aislantes y diversos componentes eléctricos.
Las técnicas de deposición varían en función del material y de los requisitos específicos del dispositivo que se va a fabricar.
5 pasos clave en el proceso de deposición
1. Preparación de la oblea
La oblea se coloca sobre un electrodo dentro de una cámara de deposición.
Esta configuración garantiza que la oblea se encuentre en la posición óptima para recibir los materiales depositados de manera uniforme.
2. Introducción de gases reactivos
Los gases reactivos y los elementos de deposición se introducen en la cámara.
Estos gases pueden incluir compuestos que contengan silicio para las capas de óxido o nitruro de silicio, o compuestos que contengan metal para las capas metálicas.
La elección de los gases viene determinada por las propiedades químicas necesarias para la película fina.
3. Formación del plasma
Se aplica tensión para crear plasma entre los electrodos, lo que excita los gases reactivos.
Este plasma es crucial ya que proporciona la energía necesaria para disociar los gases reactivos en especies reactivas.
Técnicas como la deposición química en fase vapor potenciada por plasma (PECVD) o la CVD por plasma de alta densidad (HDP-CVD) se utilizan habitualmente para controlar las propiedades del plasma y garantizar una disociación eficiente.
4. Formación de la película
Los gases excitados se disocian y reaccionan con la superficie de la oblea para formar una fina película.
Esta reacción se controla para garantizar el espesor y la uniformidad deseados de la película.
Los subproductos de la reacción, que no forman parte de la película, se eliminan de la cámara, normalmente mediante difusión o bombeo activo.
5. Pasos adicionales y consideraciones
Tras la deposición, la película fina puede someterse a recocido u otros tratamientos térmicos para mejorar sus propiedades, como la adherencia, la resistividad o la estabilidad.
Las propiedades de la película depositada se analizan para garantizar que cumplen las especificaciones requeridas para el dispositivo semiconductor.
Este análisis puede conducir a ajustes en el proceso de deposición para optimizar el rendimiento.
Técnicas utilizadas en el depósito
El depósito químico en fase vapor (CVD) y sus variantes, como PECVD y HDP-CVD, se utilizan para depositar materiales dieléctricos.
El depósito físico en fase vapor (PVD) se utiliza para metales y algunos dieléctricos.
La deposición de capas atómicas (ALD) se utiliza para películas finas muy conformadas y precisas.
En conjunto, estos procesos permiten construir dispositivos semiconductores complejos depositando materiales con precisión en entornos controlados.
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