Что делает производитель интегральных микросхем?

Производитель интегральных схем производит полупроводниковые электронные схемы, представляющие собой небольшие твердотельные электронные компоненты, используемые в мобильных телефонах, телевизорах и многих других электронных устройствах. Твердотельные устройства не имеют движущихся частей и изготовлены из кремниевых чипов, которые обеспечивают вычислительные и электрические возможности обработки. Полупроводники заменили вакуумные трубки и ранние механические компьютерные переключатели в середине 20-го века, что позволило устройствам стать очень маленькими, но при этом содержать большую вычислительную мощность.

Производство интегральных микросхем требует нескольких этапов и тщательно контролируемых производственных условий для предотвращения загрязнения. Производитель интегральных микросхем строит чистые помещения, в которых используется очень высокий уровень фильтрации воздуха для удаления пыли и других загрязнений, которые могут разрушить контур. Сотрудники носят покрытия, которые не допускают попадания пыли, кожи или волос в технологическую зону, и будут снимать и заменять эти покрытия, если они должны покинуть производственную зону и вернуться обратно.

Первым шагом в производстве интегральных схем является создание кремниевых пластин, используемых в качестве основы схемы. Производитель интегральных микросхем или внешний подрядчик очищает кремний от природных песков, удаляя любые примеси, создавая кристалл цилиндрической формы, изготовленный из чистого кремния. Затем цилиндр нарезают на тонкие пластины, которые могут быть в несколько дюймов или сантиметров. Эти пластины химически очищаются, а затем одна сторона полируется до зеркального блеска, который будет основой интегральной схемы.

Затем полированные пластины подвергаются воздействию чистого кислорода в процессе, который создает очень тонкий слой диоксида кремния. Кислород реагирует с чистым кремнием на пластине, который потребляет небольшое количество кремния на поверхности пластины. Полученный диоксид кремния молекулярно связан с чистым кремнием под ним и не будет удален позже, за исключением химической обработки.

Следующие шаги, используемые производителем интегральных микросхем, - это повторный процесс маскировки, воздействия света, травления и очистки. Интегральная схема представляет собой электронную схему, образованную тонкими слоями электропроводящего материала, разделенными слоями непроводников. Маскировка помещает шаблон или дизайн первого слоя схемы на кремниевую пластину.

Сначала материал, называемый фоторезистом, помещается на поверхность пластины с маской над ней. Фоторезист подвергается воздействию света, который вызывает химическую реакцию отверждения любого экспонированного материала. Когда маска снята, неотвержденный фоторезист можно удалить в процессе, который называется травлением.

Производитель интегральных схем повторяет эти шаги, добавляя слои проводника или не проводника на пластину для создания электронных схем. Многие небольшие интегральные схемы выполнены на пластине за один раз и разрезаны на более поздних этапах после завершения схем. Заключительными этапами являются добавление электрических соединений к отдельным цепям, чтобы их можно было размещать на платах, используемых в компьютерах и других электронных устройствах.