Kaj počne proizvajalec integriranega vezja?

Proizvajalec integriranih vezij proizvaja polprevodniška elektronska vezja, ki so majhne polprevodniške elektronske komponente, ki se uporabljajo v mobilnih telefonih, televizorjih in številnih drugih elektronskih napravah. Polprevodniške naprave nimajo gibljivih delov in so izdelane iz čipov na osnovi silicija, ki zagotavljajo računalniško in električno obdelavo. Sredi 20. stoletja so polprevodniki nadomestili vakuumske cevi in ​​zgodnja mehanska računalniška stikala, kar je omogočilo, da so naprave postale zelo majhne, ​​vendar vsebujejo veliko računalniške moči.

Proizvodnja integriranih vezij zahteva več korakov in skrbno nadzorovane proizvodne pogoje, da se prepreči kontaminacija. Proizvajalec integriranega vezja gradi čiste prostore, ki uporabljajo zelo visoko stopnjo filtracije zraka za odstranjevanje prahu in drugih onesnaževal, ki lahko uničijo vezje. Zaposleni nosijo prevleke, ki preprečujejo, da bi prah, koža ali dlake vstopili v procesno območje, in bodo te prevleke odstranili in zamenjali, če bodo morali zapustiti in ponovno vstopiti v proizvodno območje.

Prvi korak pri izdelavi integriranih vezij je izdelava silikonskih rezin, ki se uporabljajo kot osnova vezja. Proizvajalec integriranega vezja ali zunanji izvajalec očisti silicij iz naravnega peska in odstrani vse nečistoče, da ustvari kristal v obliki cilindra iz čistega silicija. Valj nato narežemo na tanke rezine, ki imajo lahko več centimetrov ali centimetrov v premeru. Te rezine se kemično očistijo, nato pa je ena stran polirana do zrcalne površine, ki bo osnova integriranega vezja.

Polirane rezine so nato izpostavljene čistemu kisiku v postopku, ki ustvari zelo tanek sloj silicijevega dioksida. Kisik reagira s čistim silicijem na rezini, ki porabi majhno količino silicija na površini rezine. Nastali silicijev dioksid je molekularno vezan na čisti silicij pod njim in ga pozneje ne odstranimo, razen s kemično obdelavo.

Naslednji koraki, ki jih uporablja proizvajalec integriranega vezja, so ponavljajoči se postopek maskiranja, izpostavljenosti svetlobi, jedkanju in čiščenju. Integrirano vezje je elektronsko vezje, sestavljeno iz tankih plasti električno prevodnega materiala, ločenih s plastmi neprevodnikov. Maskiranje postavi predlogo ali dizajn prvega sloja vezja na silikonsko rezino.

Najprej se na površino vaflja položi material, imenovan fotorezist, z masko nad njim. Fotorezist je izpostavljen svetlobi, ki povzroči kemično reakcijo strjevanja katerega koli izpostavljenega materiala. Ko je maska ​​odstranjena, lahko neutrjeni fotorezist odstranimo s postopkom, imenovanim jedkanje.
Proizvajalec integriranega vezja ponovi te korake in na rezino doda plasti prevodnikov ali neprevodnikov za izdelavo elektronskih vezij. Veliko majhnih integriranih vezij je narejenih na rezini naenkrat in se razrežejo v kasnejših korakih, ko so vezja dokončana. Zadnji koraki so dodajanje električnih povezav posameznim vezjem, tako da jih je mogoče namestiti na vezja, ki se uporabljajo v računalnikih in drugih elektronskih napravah.