puolijohdeprosesseissa

Puolijohdeprosesseissa tarkoitetaan niitä teknologioita ja menetelmiä, joita käytetään puolijohdemateriaalien sirujen valmistuksessa ja rakenteiden muokkaamisessa. Prosessit toteutetaan tyypillisesti puhdastiloissa ja ne kattavat sekä esivalmistelut että varsin lopullisen rakenteen muodostamisen, kuten transistoreiden ja muiden piirikomponenttien syntyyn liittyvät vaiheet.

Prosessi etenee yleisesti seuraavien vaiheiden kautta: waferin esipuhdistus ja pinta- valmistelu; ohutkalvojen muodostus (deposition) esimerkiksi CVD, PVD tai ALD; litografia ja fotomaskien avulla kuviointi sekä kehitys; etsaus (kemiallinen tai plasma) kuvion muodostamiseksi; dopetuksen vaihtoehtoinen diffuusio tai ion implantaatio; lämpökäsittelyt kuten annealing tai nopea lämpötilan nousu (rapid thermal processing); metallointi ja kontaktien muodostus sekä lopullinen passivointi ja suojapinnoitteet.

Ympäristö ja laitteet ovat kriittisiä: prosessit tapahtuvat puhdastiloissa, joiden ilmanlaatu, lämpötilasäätö ja kosteuden hallinta ovat tarkasti määriteltyjä. Prosessilaitteisiin kuuluvat litografiasysteemit, etcherit, ohutkalvaprosessilaitteet (kuten CVD-, PVD- ja ALD-laitteet), ion implantaatio- ja lämpömuokkauslaitteet sekä mittaus- ja laadunvarmistusvälineet kuten tilastolliset seurantajärjestelmät ja optiset sekä sähköiset mittausmenetelmät.

Laatu ja prosessin hallinta ovat keskeisiä tekijöitä puolijohteiden valmistuksessa. Ylläpidetään prosessi-ikkunoita, joissa toistettavuus ja virheiden minimointi varmistavat hyvän hyötysuhteen ja korkean laadun. Prosessointi vaatii jatkuvaa kehittämistä sekä tiukkaa tuotannon ja tuotekehityksen välistä yhteistyötä.

---