Полупроводники: мозг современной электроники
Полупроводники являются важнейшим элементом электронного оборудования, что позволяет развивать телекоммуникации, компьютеры, биотехнологии, оружейные технологии, авиацию, возобновляемые источники энергии и множество других областей. Полупроводники, также известные как интегральные схемы (ИС) или микрочипы, производятся из чистых веществ, таких как кремний и германий, а также из композитов, таких как арсенид галлия.
Небольшие количества дефектов вносятся в эти нетронутые компоненты в процессе, называемом легированием, что приводит к резким изменениям проводимости материала. Смартфоны, электронные товары, устройства связи, системы автоматизации, автомобильные детали и военная инфраструктура — все они используют полупроводники. Эти продукты включают полупроводниковые материалы, которые выполняют когнитивный контроль, визуализацию, управление питанием, решения для хранения данных, преобразование сигналов и преобразование между оптическими и электронными источниками энергии.
Краткий обзор процесса производства полупроводников
Технология производства полупроводников состоит из нескольких отдельных производственных этапов, каждый из которых приводит к определенному набору процессов. На пластине создаются многочисленные крошечные схемы с использованием различных физических и химических процессов. Процесс начинается с использования платформы кремниевых пластин. Пластины формируются из полоски практически чистого кремния (слитка) в форме салями, отполированной до совершенства. Диоксид кремния изготавливается или наносится на пластину в качестве защитного покрытия или защиты.
Похожие истории
Автоматизированный химический мониторинг фосфора и вольфрама в процессах 3D NAND
Травление решетки DFB для максимальной производительности
SACHEM выпускает Reveal Etch, чтобы обеспечить одноэтапный процесс Silicon Etch/TSV Reveal
После этого на пластину наносится светочувствительный слой, называемый фоторезистом. Два типа сопротивления - положительное и отрицательное. Фотолитография является критическим этапом, так как она определяет расположение транзисторов на кристалле. На этом этапе чип-пластина помещается в литографическое оборудование и подвергается воздействию глубокого ультрафиолетового (DUV) или крайнего ультрафиолетового (EUV) излучения. Нежелательные участки кремниевой структуры удаляются, чтобы обнажить основной материал или сделать возможным покрытие дополнительного компонента, а не вытравленного покрытия. Проводящий металл осаждается на пластину для создания областей проводимости микрочипа. Наконец, лишний материал удаляется с нижней части пластины, в результате чего получается красивая гладкая поверхность.
Технология травления полупроводников и ее виды
При производстве полупроводниковых устройств травление соответствует любому методу, который систематически удаляет материал из тонкого слоя на платформе (с предшествующей архитектурой на его интерфейсе или без нее) и оставляет после себя последовательность этого вещества на платформе. Крышка, устойчивая к травлению, определяет компоновку. После того, как крышка установлена, открытый материал может быть протравлен с использованием «мокрого (химического)» или «сухого (физического)» процессов.
Традиционно влажные химические процессы имели решающее значение для травления, определяющего рисунок. Однако по мере того, как размеры компонентов системы уменьшались, а важность топографии интерфейса возрастала, жидкостное химическое травление было вытеснено методами сухого травления. Это изменение было в основном вызвано изотропным составом мокрого травления. Влажное травление удаляет материал во всех измерениях, что приводит к различию размеров структур, заданных покрытием, и тех, которые дублируются на платформе. Сухое травление может использоваться для удаления материала с помощью физических методов, таких как ионный удар с последующим выбросом материала с поверхности или химическими процессами, которые превращают поверхность в газообразные реактивные частицы, которые можно сдуть. Все процессы сухого травления осуществляются в вакууме, при этом давление в какой-то степени определяет характер явлений травления.
Плазменное травление - еще один важный метод травления. Процедуры плазменного травления используют преимущества молекулярных и атомных зарядов и/или реагирующих нейтралов, содержащихся в плазме, для удаления материала с поверхности. Чисто физическое травление выполняется путем ускорения положительных атомных зарядов по направлению к поверхности с помощью интенсивных электрических токов. Когда ионы сталкиваются с поверхностным слоем, их собственная энергия передается молекулам подложки. Молекула субстрата будет вытеснена в газообразное состояние и отсосана вакуумным насосом, если будет передана достаточная энергия.
Последние исследования
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале ACS Omega группой итальянских исследователей, обсуждается развитие и характеристика канавок на классификационной поверхности карбида кремния (SiC) посредством плазменного травления с помощью SF6. Исследователи отслеживали и точно контролировали глубину траншеи, используя интерферометрическое обнаружение конечной точки (IEPD).
Просвечивающая электронная микроскопия и рентгеновские фотоэмиссионные спектрометрические исследования показали, что созданные канавки имеют хорошее качество и однородность. Благодаря плазменному травлению с помощью O2 и SF6 было обнаружено, что модификация поверхности SiC была очень незначительной, без каких-либо признаков отравления фторидом. Эти результаты показывают, что канавки, созданные плазменным травлением на платформе SiC, хорошо подходят для изготовления электронных устройств следующего поколения.
Короче говоря, в области технологии травления полупроводников сделано много достижений, что прокладывает путь для будущих приложений.
Вопросы, отзывы, комментарии (0)
Нет комментариев