mały| Zakład produkcyjny przyrządów półprzewodnikowych w HP Labs Produkcja półprzewodników – proces wykorzystywany do wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, zazwyczaj układów scalonych, takich jak mikroprocesory, mikrokontrolery i pamięci (takie jak pamięć RAM i pamięć flash). Jest to wieloetapowy proces fotolitograficzny i fizykochemiczny (obejmujący takie etapy, jak utlenianie termiczne, osadzanie cienkich warstw, implantacja jonów, trawienie), podczas którego na płytce, prawie zawsze krzemowej, zwykle wykonanej z czystego monokrystalicznego materiału półprzewodnikowego, stopniowo tworzą się układy elektroniczne.
Proces produkcyjny odbywa się w wysoce wyspecjalizowanych fabrykach półprzewodników, zwanych także foundry lub fab, przy czym centralną część stanowi clean room. W bardziej zaawansowanych procesach produkcji, takich jak nowoczesne 14/10/7 nm produkcja może trwać do 15 tygodni, przy czym średnia w branży wynosi 11–13 tygodni. Produkcja w zaawansowanych zakładach produkcyjnych jest całkowicie zautomatyzowana, a transport płytek krzemowych z maszyny do maszyny odbywa się za pomocą zautomatyzowanych systemów obsługi materiałów.
Do firm produkujących maszyny wykorzystywane w procesie wytwarzania półprzewodników przemysłowych zaliczają się ASML, Applied Materials, Tokyo Electron i Lam Research.
Wymiar charakterystyczny Wymiar charakterystyczny (ang. feature size) jest definiowany jako najmniejsza szerokość linii jaką można uzyskać w procesie produkcji.
Każda nowoczesna generacja procesów wytwarzania półprzewodników jest definiowana przez minimalny wymiar charakterystyczny podawany w nanometrach (historycznie w mikrometrach) dla długości bramki tranzystora np. technologia produkcji 22 nm.
Początkowo długość bramki tranzystora była mniejsza niż to by wynikało z technologii produkcji jednak ten trend się odwrócił w 2009. Wymiar charakterystyczny może nie mieć odzwierciedlenia do wartości ogłaszanej w przekazach medialnych. Dla przykładu, technologia produkcji 10 nm Intela posiada tranzystory FinFET z kanałem o szerokości 7 nm, więc technologia 10 nm Intela jest podobna do technologii 7 nm TSMC. Jako inny przykład, technologie produkcji 14 nm i 12 nm od GlobalFoundries posiadają zbliżone wartości wymiaru charakterystycznego.
Lista kroków Poniżej jest przedstawiona lista technik, które są używane w konstrukcji nowoczesnego urządzenia elektronicznego. Lista ta niekoniecznie oznacza konkretną kolejność, czy też ilość aplikacji danej techniki. Procesy te są wykonywane po .
Przetwarzanie wafli (zwane też jako front-end): Czyszczenie na mokro Czyszczenie z rozpuszczalnikami jak aceton, trichloroeten czy woda ultra-czysta Roztwór pirania
Czyszczenie przez wirowanie Pasywacja powierzchni Fotolitografia
Implantacja jonów Trawienie (ang. etching) Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) Epitaksja z fazy gazowej z użyciem związków metaloorganicznych (MOCVD), używane w diodach LED Osadzanie warstw atomowych (ALD) Fizyczne osadzanie z fazy gazowej (PVD) Epitaksja Osadzanie wspomagane wiązką jonów (ang. ion beam deposition, IBD) Usuwanie fotorezystu Zabiegi termiczne Galwanostegia (ang. electrochemical deposition, ECD) (ang. chemical-mechanical polishing, CMP)
Przygotowanie chipu Łączenie wafli Cięcie Pakowanie układu scalonego Wykonywane są połączenia struktury z wyprowadzeniami zewnętrznymi za pomocą drucików aluminiowych lub złotych Testowanie układu scalonego
Zobacz też przemysł półprzewodnikowy fabryka półprzewodników litografia EUV
Przypisy
Kategoria:Produkcja półprzewodników