Qual è il processo di produzione dei semiconduttori?

I semiconduttori sono un elemento sempre presente nella tecnologia moderna.Se giudicati dalla loro capacità di condurre elettricità, questi dispositivi cadono tra conduttori e isolanti.Sono utilizzati come parte di un circuito digitale in computer, radio, telefoni e altre apparecchiature.

Il processo di produzione dei semiconduttori inizia con il materiale di base.I semiconduttori possono essere realizzati in una di una dozzina di materiali di questo tipo tra cui germanio, arsenide di gali e diversi composti di indio come antimonide indio e fosfuro di indio.Il materiale di base più popolare è il silicio a causa del suo basso costo di produzione, semplice elaborazione e intervallo di temperatura.

Usando il silicio come esempio, il processo di produzione dei semiconduttori inizia con la produzione di wafer di silicio.Innanzitutto, il silicio viene tagliato in wafer rotondi usando una sega a punta di diamanti.Questi wafer vengono quindi ordinati per spessore e controllati per danni.Un lato del wafer viene quindi inciso in una liscia chimica e lucida per rimuovere tutte le impurità e i danni.I chip sono costruiti sul lato liscio.

Uno strato di vetro di biossido di silicio viene applicato sul lato lucido del wafer di silicio.Questo strato non conduce elettricità, ma aiuta a preparare il materiale per la fotolitografia.Il processo di produzione applica anche strati di modelli di circuito al wafer dopo che è stato rivestito in uno strato di fotoresist, una sostanza chimica sensibile alla luce.La luce viene quindi luccicata attraverso un reticolo e una maschera di lente in modo che il modello del circuito desiderato sia impresso sul wafer.

Il motivi fotoresist viene lavato via usando una serie di solventi organici mescolati insieme in un processo chiamato ashing.Il processo si traduce in un wafer tridimensionale (3D).Il wafer viene quindi lavato con sostanze chimiche e acidi a umido per eliminare eventuali contaminanti e residui.È possibile aggiungere più livelli ripetuti l'intero processo di fotolitografia.

Una volta aggiunti gli strati, le aree del wafer di silicio sono esposte a sostanze chimiche per renderli meno conduttivi.Questo viene fatto usando atomi di doping per spostare gli atomi di silicio nella struttura del wafer originale.È difficile controllare quanti atomi di doping sono impiantati in qualsiasi area.

Il compito finale nel processo di produzione dei semiconduttori è il rivestimento della superficie dell'intero wafer in un sottile strato di metallo conduttore.Il rame viene solitamente utilizzato.Lo strato di metallo viene quindi lucidato per rimuovere sostanze chimiche indesiderate.Una volta terminato il processo di produzione di semiconduttori, i semiconduttori finiti vengono testati accuratamente.