Jaký je proces výroby polovodičů?

polovodiče jsou všudypřítomným prvkem moderních technologií. Pokud je posuzována podle jejich schopnosti provádět elektřinu, tato zařízení spadají mezi plné vodiče a izolátory. Používají se jako součást digitálního obvodu v počítačích, rádiích, telefonech a dalších zařízeních.

Proces výroby polovodičů začíná základním materiálem. Polovodiče mohou být vyrobeny z jednoho z tuctu takových materiálů, včetně germania, galium arsenidu a několika india, jako je indium antimonid a indium fosfid. Nejoblíbenějším základním materiálem je křemík z důvodu jeho nízkých výrobních nákladů, jednoduchého zpracování a teplotního rozsahu.

Jako příklad použití křemíku jako příklad, polovodičový výrobní proces začíná produkcí křemíkových destiček. Za prvé, křemík je nakrájený na kulaté destičky pomocí diamantové špičky pily. Tyto oplatky jsou poté tříděny podle tloušťky a kontrolují poškození. Jedna strana oplatky je poté leptána v chemickém a leštěném zrcadlu hladce v pořádkuodstranit všechny nečistoty a poškození. Na hladké straně jsou postaveny čipy. Tato vrstva nevede elektřinu, ale pomáhá připravit materiál pro fotolitografii. Výrobní proces také aplikuje vrstvy vzorů obvodu na oplatku poté, co byl potažen ve vrstvě fotorezistu, chemické látky citlivé na světlo. Světlo se potom zářilo přes síťku a masku čočky, takže požadovaný vzor obvodu je potištěn na oplatku.

fotorezistické vzorování je odplaveno pomocí řady organických rozpouštědel smíchaných v procesu zvaném ashing. Proces má za následek oplatku, která je trojrozměrná (3D). Destička se poté promyje pomocí mokrých chemikálií a kyselin, aby se eliminovaly jakékoli kontaminanty a zbytky. Více vrstev lze přidat opakováním celé fotolitografieCess.

Jakmile jsou vrstvy přidány, jsou oblasti chemikálií vystaveny oblasti křemíkové destičky, aby byly méně vodivé. To se provádí pomocí dopingových atomů k vytlačení atomů křemíku ve struktuře původní oplatky. Je obtížné kontrolovat, kolik dopingových atomů je implantováno do jedné oblasti.

Konečným úkolem ve výrobním procesu polovodiče je povlak celého povrchu oplatky v tenké vrstvě vodivého kovu. Měď se obvykle používá. Kovová vrstva je poté leštěna, aby se odstranily nežádoucí chemikálie. Jakmile je proces výroby polovodiče dokončen, jsou dokončeny polovodiče důkladně.