Yarı iletkenler, modern teknolojide günümüzün bir elemanıdır. Elektrik yapma yetenekleriyle değerlendirildiğinde, bu cihazlar tam iletkenler ve yalıtkanlar arasında yer almaktadır. Bilgisayarlarda, radyolarda, telefonlarda ve diğer cihazlarda dijital devrenin bir parçası olarak kullanılırlar.
Yarı iletken üretim süreci, temel malzeme ile başlar. Yarı iletkenler, germanyum, galyum arsenit ve indiyum antimonid ve indiyum fosfit gibi birkaç indiyum bileşiği gibi bir düzine malzemeden birinden yapılabilir. En popüler temel malzeme, düşük üretim maliyeti, basit işlem ve sıcaklık aralığı nedeniyle silikondur.
Örnek olarak silisyum kullanılmasıyla, yarı iletken üretim süreci silisyum gofretlerinin üretimi ile başlar. İlk olarak, silikon elmas uçlu bir testere kullanılarak yuvarlak gofret şeklinde dilimlenir. Bu gofretler daha sonra kalınlığa göre sıralanır ve hasar için kontrol edilir. Gofretin bir tarafı daha sonra tüm safsızlıkları ve hasarı gidermek için kimyasal ve cilalı ayna pürüzsüzlüğünde kazınır. Patates kızartması pürüzsüz tarafına inşa edilmiştir.
Silikon gofretin cilalı tarafına bir silikon dioksit cam tabakası uygulanır. Bu katman elektrik iletmez, ancak materyali fotolitografi için hazırlamaya yardımcı olur. Üretim işlemi ayrıca ışığa duyarlı bir kimyasal olan bir fotorezist tabakası içinde kaplandıktan sonra gofrete devre desen katmanları uygular. Işık daha sonra bir retikül ve bir lens maskesinden geçirilir, böylece istenen devre kalıbı gofret üzerine basılır.
Fotorezist modeli, külleme adı verilen bir işlemde bir araya getirilen çeşitli organik çözücüler kullanılarak yıkanır. İşlem, üç boyutlu (3B) bir gofretle sonuçlanır. Gofret daha sonra, kirletici maddeleri ve kalıntıları gidermek için ıslak kimyasallar ve asitler kullanılarak yıkanır. Fotolitografi işleminin tamamı tekrarlanarak çoklu tabakalar eklenebilir.
Katmanlar eklendikten sonra, silikon gofretin alanları daha az iletken olmaları için kimyasallara maruz bırakılır. Bu, orijinal gofret yapısındaki silikon atomlarını yerinden etmek için doping atomları kullanılarak yapılır. Herhangi bir alana ne kadar doping atomu implante edildiğini kontrol etmek zordur.
Yarı iletken üretim işlemindeki son görev, tüm gofret yüzeyinin ince bir iletken metal katmanında kaplanmasıdır. Bakır genellikle kullanılır. İstenmeyen kimyasalları gidermek için metal katman cilalanır. Yarı iletken üretim işlemi bittiğinde, yarı iletkenler tamamıyla test edilir.
