半導体製造プロセスとは何ですか？

半導体は、現代の技術において常に存在する要素です。 電気を通す能力で判断すると、これらのデバイスは完全な導体と絶縁体の間に落ちます。 それらは、コンピューター、ラジオ、電話、およびその他の機器のデジタル回路の一部として使用されます。

半導体製造プロセスは、基材から始まります。 半導体は、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、およびアンチモン化インジウムやリン化インジウムなどのいくつかのインジウム化合物など、多数の材料の1つから作成できます。 最も人気のある基材は、製造コストが低く、処理が簡単で、温度範囲が広いため、シリコンです。

シリコンを例にとると、半導体製造プロセスはシリコンウェーハの生産から始まります。 最初に、シリコンをダイヤモンドチップソーを使用して丸いウェーハにスライスします。 これらのウェーハは、厚さで分類され、損傷がないかチェックされます。 その後、ウェーハの片面を化学的および研磨された鏡面でエッチングして、すべての不純物と損傷を除去します。 チップは滑らかな面に構築されています。

二酸化ケイ素ガラスの層は、シリコンウェーハの研磨面に適用されます。 この層は電気を通しませんが、フォトリソグラフィーの材料を準備するのに役立ちます。 また、製造プロセスは、感光性化学物質であるフォトレジストの層でコーティングされた後、回路パターンの層をウェーハに適用します。 次に、レチクルとレンズマスクを通して光を照射し、目的の回路パターンをウェーハにインプリントします。

フォトレジストのパターニングは、アッシングと呼ばれるプロセスで混合された多数の有機溶媒を使用して洗い流されます。 このプロセスにより、3次元（3D）のウェーハが得られます。 その後、汚染物質や残留物を除去するために、ウェット化学薬品と酸を使用してウェーハを洗浄します。 フォトリソグラフィプロセス全体を繰り返すことにより、複数の層を追加できます。

層が追加されると、シリコンウェーハの領域は化学物質にさらされ、導電性が低下します。 これは、ドーピング原子を使用して行われ、元のウェーハ構造内のシリコン原子を置き換えます。 1つの領域に注入するドーピング原子の数を制御することは困難です。

半導体製造プロセスの最後の作業は、導電性金属の薄層でウェーハ表面全体をコーティングすることです。 通常、銅が使用されます。 次に、金属層を研磨して、不要な化学物質を除去します。 半導体製造プロセスが完了すると、完成した半導体は徹底的にテストされます。