Wat is het productieproces van halfgeleiders?
Semiconductors zijn een altijd aanwezig element in moderne technologie.Wanneer beoordeeld op hun vermogen om elektriciteit te leiden, vallen deze apparaten tussen volledige geleiders en isolatoren.Ze worden gebruikt als onderdeel van een digitaal circuit in computers, radio's, telefoons en andere apparatuur.
Het productieproces van halfgeleiders begint met het basismateriaal.Halfgeleiders kunnen worden gemaakt van een van een dozijn dergelijke materialen, waaronder germanium, galiumarsenide en verschillende indiumverbindingen zoals indium antimonide en indiumfosfide.Het meest populaire basismateriaal is silicium vanwege de lage productiekosten, eenvoudige verwerking en temperatuurbereik.
Silicium gebruiken als voorbeeld begint het productieproces van het halfgeleider met de productie van siliciumwafels.Eerst wordt het silicium in ronde wafels gesneden met behulp van een diamantstipzaag.Deze wafels worden vervolgens gesorteerd op dikte en gecontroleerd op schade.Een kant van de wafel wordt vervolgens geëtst in een chemische en gepolijste spiegelgrens om alle onzuiverheden en schade te verwijderen.Chips zijn gebouwd aan de gladde zijde.
Een laag siliciumdioxideglas wordt aangebracht op de gepolijste zijde van de siliciumwafel.Deze laag leidt geen elektriciteit, maar helpt het materiaal voor te bereiden op fotolithografie.Het productieproces past ook lagen circuitpatronen toe op de wafer nadat het is gecoat in een laag fotoresist, een lichtgevoelige chemische stof.Licht wordt vervolgens door een dradenkruis en een lensmasker geschenen, zodat het gewenste circuitpatroon op de wafer wordt gedrukt.
De fotoresistische patroon wordt weggespoeld met behulp van een aantal organische oplosmiddelen die samen worden gemengd in een proces dat ashing wordt genoemd.Het proces resulteert in een wafel die driedimensionaal is (3D).De wafel wordt vervolgens gewassen met behulp van natte chemicaliën en zuren om verontreinigingen en residuen te elimineren.Meerdere lagen kunnen worden toegevoegd door het hele fotolithografieproces te herhalen.
Zodra de lagen zijn toegevoegd, worden gebieden van de siliciumwafer blootgesteld aan chemicaliën om ze minder geleidend te maken.Dit wordt gedaan met behulp van dopingatomen om siliciumatomen in de structuur van de oorspronkelijke wafer te verplaatsen.Het is moeilijk om te bepalen hoeveel doping -atomen in een gebied worden geïmplanteerd.
De uiteindelijke taak in het productieproces van het halfgeleider is de coating van het gehele wafeloppervlak in een dunne laag geleidend metaal.Koper wordt meestal gebruikt.De metalen laag wordt vervolgens gepolijst om ongewenste chemicaliën te verwijderen.Zodra het productieproces van het halfgeleider is voltooid, worden afgewerkte halfgeleiders grondig getest.