Mitä integroitujen piirien valmistaja tekee?

Integroitujen piirien valmistaja valmistaa puolijohde-elektronisia piirejä, jotka ovat pieniä puolijohde-elektronisia komponentteja, joita käytetään matkapuhelimissa, televisioissa ja monissa muissa elektronisissa laitteissa. Puolijohdelaitteissa ei ole liikkuvia osia, ja ne on valmistettu piipohjaisista siruista, jotka tarjoavat laskenta- ja sähkökäsittelyominaisuuksia. Puolijohteet korvasivat tyhjiöputket ja varhaiset mekaaniset tietokonekytkimet 20-luvun puolivälissä, jolloin laitteet voivat tulla hyvin pieniksi, mutta sisältävät kuitenkin paljon laskentatehoa.

Integroitujen piirien tuotanto vaatii useita vaiheita ja huolellisesti valvottuja valmistusolosuhteita kontaminaation estämiseksi. Integroitujen piirien valmistaja rakentaa puhtaita huoneita, joissa käytetään erittäin korkeaa ilmansuodatusta pölyn ja muiden epäpuhtauksien poistamiseen, jotka voivat pilata piirin. Työntekijät käyttävät päällysteitä, jotka estävät pölyn, ihon tai hiusten pääsyn prosessialueelle, ja poistavat ja vaihtavat nämä päällysteet, jos heidän on poistuttava ja palautettava tuotantoalueelta.

Ensimmäinen askel integroitujen piirien valmistuksessa on piikiekkojen luominen piirin pohjaksi. Integroitujen piirien valmistaja tai ulkopuolinen urakoitsija puhdistaa piin luonnollisesta hiekasta poistamalla kaikki epäpuhtaudet muodostaen sylinterinmuotoisen kristallin, joka on valmistettu puhtaasta piistä. Sylinteri leikataan sitten ohuiksi kiekkoiksi, joiden halkaisija voi olla useita tuumaa tai senttimetriä. Nämä kiekot puhdistetaan kemiallisesti, ja sitten toinen puoli kiillotetaan peilimaiseksi viimeistelyksi, joka on integroidun piirin perusta.

Kiillotetut kiekot altistetaan sitten puhtaalle hapelle prosessissa, joka muodostaa erittäin ohuen piidioksidikerroksen. Happi reagoi kiekon puhtaan piin kanssa, joka kuluttaa pienen määrän piitä kiekon pinnalla. Tuloksena oleva piidioksidi sitoutuu molekyylisesti sen alla olevaan puhtaaseen piiin, eikä sitä poisteta myöhemmin kuin kemiallisella käsittelyllä.

Seuraavat integroidun piirin valmistajan käyttämät vaiheet ovat toistuva peittäminen, valolle altistaminen, etsaus ja puhdistus. Integroitu piiri on elektroninen piiri, joka muodostuu ohuista kerroksista sähköä johtavaa materiaalia, jotka on erotettu ei-johtimien kerroksista. Peittäminen asettaa ensimmäisen piirikerroksen mallin tai mallin piikiekon päälle.

Ensin kiekon pinnalle asetetaan valokuvaresistiksi kutsuttu materiaali maskin päälle. Valoresisti altistuu valolle, mikä aiheuttaa minkä tahansa altistuneen materiaalin kemiallisen kovetusreaktion. Kun naamio poistetaan, kovettumaton valoresisti voidaan poistaa etsauksella.
Integroitujen piirien valmistaja toistaa nämä vaiheet lisäämällä johtimen tai ei-johtimen kerroksia kiekkoon elektronisten piirien luomiseksi. Monia pieniä integroituja piirejä valmistetaan kiekkoon kerrallaan, ja ne leikataan erilleen myöhemmissä vaiheissa, kun piirit on saatu päätökseen. Viimeiset vaiheet ovat sähköliitäntöjen lisääminen yksittäisiin piireihin, jotta ne voidaan sijoittaa tietokoneissa ja muissa elektronisissa laitteissa käytettäville piirilevyille.