Quel est le processus de fabrication de semi-conducteurs?

Les semi-conducteurs sont un élément omniprésent de la technologie moderne.Lorsqu'ils sont jugés par leur capacité à conduire l'électricité, ces appareils se situent entre les chefs d'orchestre complets et les isolateurs.Ils sont utilisés dans le cadre d'un circuit numérique dans les ordinateurs, les radios, les téléphones et autres équipements.

Le processus de fabrication de semi-conducteurs commence par le matériau de base.Les semi-conducteurs peuvent être fabriqués à partir d'une douzaine de matériaux de ce type, notamment du germanium, de l'arséniure de galium et de plusieurs composés d'indium tels que l'antimonide d'indium et le phosphure d'indium.Le matériau de base le plus populaire est le silicium en raison de son faible coût de production, de son traitement simple et de sa plage de températures.

En utilisant le silicium comme exemple, le processus de fabrication de semi-conducteurs commence par la production de tranches de silicium.Tout d'abord, le silicium est tranché dans des plaquettes rondes à l'aide d'une scie à pointe de diamant.Ces plaquettes sont ensuite triées par épaisseur et vérifiées pour les dommages.Un côté de la plaquette est ensuite gravé dans un miroir chimique et poli afin d'éliminer toutes les impuretés et les dommages.Les copeaux sont construits sur le côté lisse.

Une couche de verre de dioxyde de silicium est appliquée sur le côté poli de la tranche de silicium.Cette couche ne mène pas d'électricité, mais aide à préparer le matériau à la photolithographie.Le processus de fabrication applique également des couches de motifs de circuits à la tranche après avoir été recouverte d'une couche de photorésist, un produit chimique sensible à la lumière.La lumière est ensuite brillante à travers un réticule et un masque d'objectif afin que le motif de circuit souhaité soit imprimé sur la plaquette.

Le modèle de photocopine est emportée.Le processus se traduit par une plaquette tridimensionnelle (3D).La tranche est ensuite lavée à l'aide de produits chimiques et d'acides humides afin d'éliminer tous les contaminants et résidus.Plusieurs couches peuvent être ajoutées en répétant l'ensemble du processus de photolithographie. Une fois les couches ajoutées, les zones de la tranche de silicium sont exposées à des produits chimiques afin de les rendre moins conducteurs.Cela se fait en utilisant des atomes de dopage pour déplacer les atomes de silicium dans la structure de la tranche d'origine.Il est difficile de contrôler le nombre d'atomes de dopage implantés dans une zone. La tâche finale du processus de fabrication de semi-conducteurs est le revêtement de la surface de la tranche dans une fine couche de métal conducteur.Le cuivre est généralement utilisé.La couche métallique est ensuite polie pour éliminer les produits chimiques indésirables.Une fois le processus de fabrication de semi-conducteurs terminé, les semi-conducteurs finis sont testés soigneusement.