半導体とは何ですか？
半導体デバイスは、電気伝導を使用する電子コンポーネントですが、たとえば銅とガラスなどの絶縁体の特性を備えています。これらのデバイスは、気体状態または真空中の熱放出とは対照的に、固体状態の電気伝導を使用し、ほとんどの最新の用途で真空チューブを置き換えました。
半導体の最も一般的な使用は、統合された回路チップです。携帯電話やタブレットを含む私たちの最新のコンピューティングデバイスには、単一の半導体ウェーハに相互接続されたシングルチップに結合された数十億の小さな半導体が含まれる場合があります。
半導体の導電率は、電界または磁場を導入したり、光または熱にさらしたり、ドープされた単結晶シリコングリッドの機械的変形により、いくつかの方法で操作できます。技術的な説明は非常に詳細ですが、半導体の操作が現在のデジタル革命を可能にしたものです。
半導体でアルミニウムはどのように使用されていますか？
アルミニウムには、半導体とマイクロチップで使用するための主要な選択肢となる多くの特性があります。たとえば、アルミニウムは、半導体の主要な成分である二酸化シリコンに優れた接着を持っています（これがシリコンバレーの名前が得られた場所です）。それは電気的特性、つまり、電気抵抗が低く、ワイヤー結合と優れた接触をもたらすということであり、アルミニウムのもう1つの利点です。また、重要なのは、半導体を作成するための重要なステップである、乾燥エッチングプロセスでアルミニウムを簡単に構築できることです。銅や銀のような他の金属は、より良い腐食抵抗と電気靭性を提供しますが、アルミニウムよりもはるかに高価です。
半導体の製造におけるアルミニウムの最も一般的な用途の1つは、スパッタリング技術の過程にあります。マイクロプロセッサウェーハの高純度金属とシリコンのナノ厚の薄い層状化は、スパッタリングとして知られる物理的蒸気堆積のプロセスを通じて達成されます。材料はターゲットから排出され、手順を促進するためにガスで満たされた真空チャンバー内のシリコンの基板層に堆積します。通常、アルゴンなどの不活性ガス。
これらのターゲットのバッキングプレートは、タンタル、銅、チタン、タングステン、または99.9999％の純粋なアルミニウムなど、堆積用の高純度材料を備えたアルミニウムで作られており、表面に結合しています。基質の導電性表面の光電または化学エッチングは、半導体の関数で使用される微視的回路パターンを作成します。
半導体処理における最も一般的なアルミニウム合金は6061です。合金の最良の性能を確保するために、一般に保護陽極酸化層が金属の表面に適用され、腐食抵抗が高まります。
それらはそのような正確なデバイスであるため、腐食やその他の問題は綿密に監視する必要があります。たとえば、プラスチックにパッケージ化するなど、半導体デバイスの腐食に寄与するいくつかの要因がわかっています。