Transistorprosess

Transistorprosess er betegnelsen for sekvensen av produksjonstrinn som brukes for å lage transistorer på silisiumskiver, vanligvis innenfor integrerte kretser. Begrepet omfatter både front-end-of-line (FEOL) som former selve transistorene, og back-end-of-line (BEOL) som skaper og kobler interconnectene mellom feltene. I praksis dominerer CMOS-teknologi, som bruker MOS-transistorer.

Prosessen starter med høyren silisiumswafer og omfatter rensing, oksidasjon, avsetning av materialer, litografi, and etsing, dopingsprosesser og annealing. Oksidasjon brukes til å danne tynn oksid for gate-dielektrikum og som barriere for dopering. Litografi definerer mønstre med maskiner; etsing fjerner materiale for å danne ønskede funksjoner. Dopingsprosessen, enten gjennom diffusjon eller ionimplantasjon, skaper p- eller n-type regioner som kilder og områder for strømmen. Epitaksi kan brukes for å vokse lag med bestemte egenskaper. Gate-stakken har utviklet seg fra polysilikongater til metalliske gater med høy-k-dielektrikum. FEOL avsluttes med formgivning av kontaktflater og, i noen tilfeller, komplekse kanalstrukturer.

BEOL-delen bygger interconnect-nettverk ved å legge lag av dielektrikum, lage viaer og legge metallisk ledning mellom lagene, vanligvis kobber, i flere metallnivåer.

Moderne transistorprosesser benytter ofte ikke-planære arkitekturer som FinFET eller GAAFET for bedre styring og tetthet. Prosessnoder markeres ofte i nanometer, men størrelsene er ikke direkte ekvivalente til de faktiske funksjonsegenskapene. Prosesskontroll fokuserer på presis dopprofilering, tynningsforhold for oksider, krav til feilmargin og produksjonskast for å oppnå riktig ytelse og god avkastning. Transistorprosess er derfor en felles betegnelse for et komplekst sett av trinn som varierer mellom produsenter og teknologier. Se CMOS-teknologi, litografi og halvlederproduksjon for relaterte emner.