由于金属材料的高导电性，能很好的传输电流，众多金属元素如铜、铝、金、银、钛、钽、钨等以及它们的合金，已在半导体器件中得到了大量应用。金属薄膜涂层是基于传统电气系统的革新应用，例如，作为印刷电路板上的铜层，作为同轴电缆中的外部接地导体以及各种其他形式，如传感器等。半导体的另一个主要应用是在集成电路中，其中晶体管和电容器等有源和无源器件之间的电气网络由铝或铜的膜层构成。这些层的厚度范围从100纳米 到几微米，并且它们通常嵌入到几纳米薄的氮化钛层中，以阻止与周围电介质（如 SiO2）发生化学反应。
而随着半导体集成电路高速发展，也面临一些挑战。首先，随着越来越多的设备连接到 IoT（物联网）并在其上蓬勃发展，无线连接和速度成为一个问题；其次，防水或防腐蚀的设备对消费者来说是一个巨大的吸引力；第三，设备需要可靠耐用，能够承受持续、长时间的使用和偶尔的粗暴处理。这些都是半导体器件需要满足的重要要求，也是半导体薄膜材料供应商需要解决的挑战。
通过磁控溅射沉积不同薄膜涂层保护材料可以解决这些挑战性问题。在半导体器件上沉积各种薄膜涂层不仅可以提高它们的效率，而且可以延长它们的使用寿命。当然，为了获得高质量的薄膜涂层，薄膜材料供应商必须确保镀膜材料（通常是溅射靶材或蒸发材料）具有高纯度（不受其它杂质材料污染），同时持续开发不同种类和功能的薄膜材料。
薄膜涂层应用
下面有一些半导体器件上的保护薄膜涂层应用，以供参考。例如，类金刚石 (DLC) 涂层可以给半导体器件提供最大程度的耐磨防护，防止器件刮伤和断裂。DLC 涂层也可以应用于外部器件，例如显示屏幕，以提供相同的保护。而疏水涂层可以应用于芯片或设备级别，为半导体器件制造商提供多种选择来实现防水，具体取决于生产成本和性能目标。同时大多数半导体器件都有一个以磨损机制结束的自然寿命。有源区的结构缺陷会显著缩短使用寿命，尤其受电流和温度的影响。虽然这些退化故障是不可避免的，但应用防护薄膜涂层后可以显著延长半导体器件的寿命。例如在驱动电路和框架上使用正确的薄膜涂层可以减轻操作环境的腐蚀影响，这是通过薄膜保护涂层作为外来污染物的有效屏障来实现的，从而可以保持器件的完整性，并减轻外部物质的潜在不良影响。
//// 鑫康公司是金属、蒸发材料、陶瓷材料、蒸镀耗材等各种镀膜材料的全球供应商。
原文始发于微信公众号（鑫康新材料）：半导体器件薄膜保护涂层解决方案
一颗芯片的制造工艺非常复杂，需经过几千道工序，加工的每个阶段都面临难点。欢迎加入艾邦半导体产业微信群：
长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入群聊