Vad är halvledartillverkningsprocessen?

Semiconductors är ett ständigt närvarande element inom modern teknik.När de bedöms utifrån deras förmåga att leda el faller dessa enheter mellan fullständiga ledare och isolatorer.De används som en del av en digital krets i datorer, radioapparater, telefoner och annan utrustning.

Halvledartillverkningsprocessen börjar med basmaterialet.Halvledare kan tillverkas av ett av ett dussin sådana material inklusive Germanium, Galium arsenid och flera indiumföreningar såsom indiumantimonid och indiumfosfid.Det mest populära basmaterialet är kisel på grund av dess låga produktionskostnader, enkla bearbetning och temperaturområde.

Med hjälp av kisel som ett exempel börjar halvledartillverkningsprocessen med produktion av kiselskivor.Först skivas kiselet i runda skivor med en diamant-tippad såg.Dessa skivor sorteras sedan efter tjocklek och kontrolleras för skador.En sida av skivan etsas sedan i en kemisk och polerad spegel-smid för att ta bort alla föroreningar och skador.Chips är byggda på den släta sidan.

Ett skikt av kiseldioxidglas appliceras på den polerade sidan av kiselskivan.Detta lager utför inte elektricitet utan hjälper till att förbereda materialet för fotolitografi.Tillverkningsprocessen tillämpar också lager av kretsmönster på skivan efter att den har belagts i ett lager av fotoresist, en ljuskänslig kemikalie.Ljus skenas sedan genom en retikel och en linsmask så att det önskade kretsmönstret präglas på skivan.

Fotoresistmönstret tvättas bort med användning av ett antal organiska lösningsmedel blandade i en process som kallas ashing.Processen resulterar i en skiva som är tredimensionell (3D).Skivan tvättas sedan med våta kemikalier och syror för att eliminera eventuella föroreningar och rester.Flera lager kan läggas till genom att upprepa hela fotolitografiprocessen.

När skikten har lagts till utsätts områden på kiselskivan för kemikalier för att göra dem mindre ledande.Detta görs med dopingatomer för att förskjuta kiselatomer i den ursprungliga skivans struktur.Det är svårt att kontrollera hur många dopingatomer som implanteras i något område.

Den slutliga uppgiften i halvledartillverkningsprocessen är beläggningen av hela skivytans yta i ett tunt lager av ledande metall.Koppar används vanligtvis.Metallskiktet poleras sedan för att ta bort oönskade kemikalier.När halvledartillverkningsprocessen är klar testas färdiga halvledare noggrant.