puolijohdeprosessien

Puolijohdeprosessit ovat valmistusmenetelmiä, joita käytetään puolijohdelaitteiden valmistukseen, kuten siruihin. Prosessit tapahtuvat pääasiassa puhdastiloissa ja niissä yhdistyvät materiaalimuutokset, kuvioinnin toteuttaminen sekä kerrosten rakentaminen. Ne muodostavat toisiinsa kytkeytyvän sarjan vaiheita, joilla on vaikutusta piirin suorituskykyyn ja valmistusnopeuteen.

Yleinen prosessipolku alkaa waferin puhdistuksella, sitten fotolitografiassa photoresisti levitetään, altistetaan valomaskin läpi ja kehitetään. Seuraa etsaus (kuiva tai märkä) kuviollisen rakenteen siirtämiseksi materiaaliin. Tämän jälkeen toteutetaan kasvu- tai pinnoitusvaiheet, kuten kemiallinen höyrystyskasvatus (CVD) tai atomikerroskasvatus (ALD), sekä fysikaalinen höyrystyskasvatus (PVD).

Doppaus ja diffuusio tuovat dopantteja piiriin. Ionimplantaatio tai diffuusio, sen jälkeen lämpöhoito dopantin aktivoimiseksi. Pinnan tasoitus (CMP) valmistaa seuraavaa metallointia, ja kerrokset sekä eristemateriaalit, kuten SiO2 ja Si3N4, muodostavat ohjauksia ja interconnectit.

Prosessia valvotaan prosessi-integraation, inline-metrologian ja laadunvarmistuksen avulla. Mittaukset seuraavat kerrosten paksuuksia, kriittisiä mittoja sekä virheiden määrää, ja puhdastilat sekä kontaminaatioiden ehkäisy ovat keskeisiä.

Materiaalit ja kehitys: perusmateriaalit ovat piin ja eristemateriaalit sekä metallikerrokset kuten Cu ja Al. Kehitys tähtää pienempiin mittoihin, parempaan tuottoon sekä ympäristö- ja turvallisuusvaatimusten noudattamiseen, samalla kun litografian tekniikat, kuten EUV, etenevät.