Pusvadītāju izgatavošanas process

Šis process ir ļoti sarežģīts un ilgstošs. Pusvadītāju ražošana attiecas uz izgatavošanas procesu rindu, kura ražo integrālās mikroshēmas (IM). Vairākums IM ir balstītas uz iespiestām shēmu plāksnēm. Plāksnes var būt izgatavotas no dažādiem pamatiem. Plašāk izplatītais ir silīcijs (Si). Citi ir gallija arsēnīds (GaAs) un Indija fosfīds (InP).Pusvadītāju izgatavošanas procesu nosacīti var iedalīt trīs galvenajās kategorijās:

1.bezsaturīgu plākšņu ražošana, kad ražo plāksnes, kas vēl neveic pusvadītāju ražošanu.
2.pusvadītāju izgatavošana, kad uz plāksnēm ražo integrētas mikroshēmas (IM).
3.montāža un fasēšana, kur plāksnes sagriež atsevišķās IM, kuras tad tiek samontētas paketē.


1.Pusvadītāju plākšņu izgatavošana

No kvarca (SiO2) iegūst tīru silīciju. Silīciju izkausē un ielej veidnē, atdziestot tas pakāpeniski kristalizējas un izveidojas silīcija kristāls, to sauc par kristālu audzēšanu. Iegūtie silīcija monokristāli tiek sagriezti apaļās plāksnītēs, kuras pēc tam tiek mehāniski slīpētas un pulētas.
Silīcija plāksnes tiek apstrādātas ar skābekli pie augstas temperatūras, kas parasti ir 1000 0C. Šādā temperatūrā uz plāksnes izveidojas silīcija dioksīda slānis jeb plēve (SiO2). Regulējot skābekļa iedarbības laiku un silīcija plāksnes temperatūru, var regulēt oksīda slāņa biezumu. SiO2 piemīt augsta ķīmiska stabilitāte, labas dielektriķa īpašības un mehāniska stiprība, kas nodrošina tā silīcija izolāciju, kas atrodas zem plēves. Izgatavojot mikro struktūras, šis oksīda slānis ir ne tikai elektriski izolējošs materiāls, bet arī nodrošina ķīmisko un elektrisko silīcija virsmas stabilizāciju, kā arī aizsargā silīciju no nevēlamām iedarbībām tālākajos tehnoloģiskās apstrādes posmos. Šis slānis pēc izvēles var tikt noņemts atsevišķās vietās turpmākajos procesos. Skābekļa avots oksidācijā var būt tvaiks (slapjā oksidēšana) vai skābeklis (sausā oksidēšana). Dažreiz oksidācijas laikā izmanto hlora avotus, lai izmainītu oksīda raksturīgās pazīmes.Ja ir nepieciešams apstrādāt kādus apgabalus, kas atrodas zem oksīda slāņa, to slāni ir nepieciešams noņemt no atbilstošajiem apgabaliem. To veic litogrāfija. Šī procesa mērķis ir pārnest zīmējumu uz plāksnes virsmas, lai pēc tam uz tās izveidotu nepieciešamos slāņus.…