Step 1Wafer production The first st

Step 1
Wafer production

The first step is wafer production. The wafer is a round slice of semiconductor material such as silicon. Silicon is preferred due to its characteristics. It is more suitable for manufacturing IC. It is the base or substrate for entire chip. First purified polycrystalline silicon is created from the sand. Then it is heated to produce molten liquid. A small piece of solid silicon is dipped on the molten liquid. Then the solid silicon (seed) is slowly pulled from the melt. The liquid cools to form single crystal ingot. A thin round wafer of silicon is cut using wafer slicer. Wafer slicer is a precise cutting machine and each slice having thickness about .01 to .025inches. When wafer is sliced, the surface will be damaged. It can be smoothening by polishing. After polishing the wafer, it must thoroughly clean and dried. The wafers are cleaned using high purity low particle chemicals .The silicon wafers are exposed to ultra pure oxygen.

Epitaxial growth

It means the growing of single silicon crystal upon original silicon substrate. A uniform layer of silicon dioxide is formed on the surface of wafer.

Step 2
Masking

To protect some area of wafer when working on another area, a process called photolithography is used. The process of photolithography includes masking with a photographic mask and photo etching. A photoresist film is applied on the wafer. The wafer is aligned to a mask using photo aligner. Then it is exposed to ultraviolet light through mask. Before that the wafer must be aligned with the mask. Generally, there are automatic tools for alignment purpose.

Step 3
Etching

It removes material selectively from the surface of wafer to create patterns. The pattern is defined by etching mask. The parts of material are protected by this etching mask. Either wet (chemical) or dry (physical) etching can be used to remove the unmasked material. To perform etching in all directions at same time, isotropic etching will be used. Anisotropic etching is faster in one direction. Wet etching is isotropic, but the etching time control is difficult. Wet etching uses liquid solvents for removing materials. It is not suited to transfer pattern with submicron feature size. It does not damage the material. Dry etching uses gases to remove materials. It is strongly anisotropic. But it is less selective. It is suited to transfer pattern having small size. The remaining photo resist is finally removed using additional chemicals or plasma. Then the wafer is inspected to make sure that the image is transferred from mask to the top layer of wafer.

Step 4
Doping

To alter the electrical character of silicon, atom with one less electron than silicon such as boron and atom with one electron greater then silicon such as phosphorous are introduced into the area. The P-type (boron) and N-type (phosphorous) are created to reflect their conducting characteristics. Diffusion is defined as the movement of impurity atoms in semiconductor material at high temperature.

Atomic diffusion

In this method p and n regions are created by adding dopants into the wafer. The wafers are placed in an oven which is made up of quartz and it is surrounded with heating elements. Then the wafers are heated at a temperature of about 1500-2200°F. The inert gas carries the dopant chemical. The dopant and gas is passed through the wafers and finally the dopant will get deposited on the wafer. This method can only be used for large areas. For small areas it will be difficult and it may not be accurate.

Ion implantation

This is also a method used for adding dopants. In this method, dopant gas such as phosphine or boron trichloride will be ionized first. Then it provides a beam of high energy dopant ions to the specified regions of wafer. It will penetrate the wafer. The depth of the penetration depends on the energy of the beam. By altering the beam energy, it is possible to control the depth of penetration of dopants into the wafer. The beam current and time of exposure is used to control the amount of dopant. This method is slower than atomic diffusion process. It does not require masking and this process is very precise. First it points the wafer that where it is needed and shoot the dopants to the place where it is required.

Step 5
Metallization

It is used to create contact with silicon and to make interconnections on chip. A thin layer of aluminum is deposited over the whole wafer. Aluminium is selected because it is a good conductor, has good mechanical bond with silicon, forms low resistance contact and it can be applied and patterned with single deposition and etching process.

Making successive layers: - The process such as masking, etching, doping will be repeated for each successive layers until all integrated chips are completed. Between the components, silicon dioxide is used as insulator. This process is called chemical vapor deposition. To make contact pads, aluminum is deposited. The fabrication incl

Kết quả (Việt) 1:

Bước 1Sản xuất wafer Bước đầu tiên là sản xuất wafer. Wafer là một lát tròn của vật liệu bán dẫn như silic. Silic được ưa chuộng do đặc điểm của nó. Đó là phù hợp hơn để sản xuất IC. Nó là cơ sở hoặc các chất nền cho toàn bộ chip. Đầu tiên tinh khiết polycrystalline silic được tạo ra từ cát. Sau đó nó được làm nóng để sản xuất chất lỏng nóng chảy. Một mảnh nhỏ của rắn silicon nhúng vào chất lỏng nóng chảy. Sau đó rắn silicon (hạt giống) chậm được lấy từ tan chảy. Chất lỏng làm mát để phôi dạng tinh thể duy nhất. Một wafer silicon mỏng tròn được cắt bằng cách sử dụng wafer slicer. Wafer slicer là một máy cắt chính xác và từng lát có độ dày về.01 để .025inches. Khi bánh wafer là thái lát, bề mặt sẽ bị hư hỏng. Nó có thể smoothening bằng cách đánh bóng. Sau khi đánh bóng wafer, nó phải hoàn toàn sạch và khô. Các tấm được làm sạch bằng cách sử dụng hóa chất tinh khiết cao thấp hạt. Tấm wafer silicon được tiếp xúc với oxy tinh khiết cực kỳ.Trải tăng trưởngNó có nghĩa là sự phát triển của silicon đơn tinh thể khi gốc silicon bề mặt. Đồng phục lớp của điôxít silic được hình thành trên bề mặt bánh wafer.Bước 2Mặt nạĐể bảo vệ một số khu vực của wafer khi làm việc trên một khu vực, một quá trình được gọi là photolithography được sử dụng. Quá trình photolithography bao gồm che với một mặt nạ hình ảnh và hình ảnh khắc. Một bộ phim hoà được áp dụng trên wafer. Wafer là liên kết với một mặt nạ bằng cách sử dụng hình ảnh aligner. Sau đó nó được tiếp xúc với tia cực tím ánh sáng qua mặt nạ. Trước đó wafer phải được liên kết với mặt nạ. Nói chung, có là các công cụ tự động cho các mục đích liên kết.Bước 3Khắc axitNó loại bỏ các vật liệu có chọn lọc từ bề mặt của wafer để tạo ra các mô hình. Các mô hình được định nghĩa bởi khắc mặt nạ. Các bộ phận của vật liệu được bảo vệ bởi mặt nạ khắc này. Ướt (hóa học) hoặc giặt (vật lý) khắc có thể được sử dụng để loại bỏ các vật liệu unmasked. Để thực hiện khắc trong tất cả các hướng cùng một lúc, đẳng hướng khắc sẽ được sử dụng. Đẳng hướng khắc là nhanh hơn trong một hướng. Ướt khắc đẳng hướng, nhưng điều khiển thời gian khắc là khó khăn. Khắc ướt sử dụng dung môi chất lỏng để loại bỏ các vật liệu. Nó không phải là phù hợp để chuyển các mô hình với submicron tính năng kích thước. Nó không làm hỏng các tài liệu. Khô khắc sử dụng khí để loại bỏ các vật liệu. Nó là mạnh mẽ đẳng hướng. Nhưng nó ít chọn lọc. Nó là thích hợp để chuyển các mô hình có kích thước nhỏ. Chống ảnh còn lại cuối cùng đã được gỡ bỏ bằng cách sử dụng các hóa chất bổ sung hoặc plasma. Sau đó wafer kiểm tra để đảm bảo rằng hình ảnh sẽ được chuyển từ mặt nạ đến lớp trên cùng của wafer.Bước 4DopingĐể thay đổi các nhân vật điện của silicon, các nguyên tử với một ít điện tử hơn silicon như Bo và atom với chỉ một điện tử lớn hơn sau đó silicon như phốt pho được giới thiệu vào trong khu vực. Kiểu P (Bo) và N-type (phốt pho) được tạo ra để phản ánh đặc điểm tiến hành của họ. Khuếch tán được định nghĩa là sự chuyển động của các nguyên tử tạp chất trong vật liệu bán dẫn ở nhiệt độ cao.Khuếch tán nguyên tửTrong phương pháp này, p và n được tạo ra bằng cách thêm tử vào wafer. Các tấm được đặt trong một lò nướng được tạo thành từ thạch anh và nó được bao quanh với yếu tố hệ thống sưởi. Sau đó các tấm được làm nóng ở nhiệt độ khoảng 1500-2200° F. Khí trơ mang rộng hóa học. Rộng và khí được truyền qua các tấm và cuối cùng là rộng sẽ được gửi vào wafer. Phương pháp này chỉ có thể được sử dụng cho khu vực rộng lớn. Đối với khu vực nhỏ, nó sẽ được khó khăn và có thể không được chính xác.Ion cấyĐây cũng là một phương pháp được sử dụng để thêm tử. Trong phương pháp này, như phosphine hay Bo triclorua rộng khí sẽ được ion hóa đầu tiên. Sau đó, nó cung cấp một chùm tia năng lượng cao rộng ion để quy định khu vực wafer. Nó sẽ xâm nhập wafer. Độ sâu thâm nhập sự phụ thuộc vào năng lượng của các chùm tia. Bằng cách thay đổi các chùm tia năng lượng, có thể để kiểm soát độ sâu thâm nhập tử vào wafer. Các chùm tia hiện tại và thời gian tiếp xúc được sử dụng để kiểm soát lượng rộng. Phương pháp này là chậm hơn so với quá trình khuếch tán nguyên tử. Mục chính vì không cần che và quá trình này là rất chính xác. Lần đầu tiên nó chỉ wafer mà nơi nó là cần thiết và bắn tử đến nơi mà nó là cần thiết.Bước 5MetallizationNó được sử dụng để tạo số liên lạc với silicon và làm cho interconnections trên chip. Một lớp mỏng nhôm được gửi qua wafer toàn bộ. Nhôm được lựa chọn bởi vì nó là một dẫn tốt, có trái phiếu cơ khí tốt với silicon, hình thức thấp liên hệ với sức đề kháng và nó có thể được áp dụng và khuôn mẫu với đơn lắng đọng và khắc quá trình. Thực hiện kế tiếp lớp:-quá trình như che, khắc, doping sẽ được lặp đi lặp lại cho mỗi lớp kế tiếp cho đến khi tất cả các tích hợp chip được hoàn thành. Giữa các thành phần, điôxít silic được sử dụng như là chất cách điện. Quá trình này được gọi là hóa học bay hơi lắng đọng. Để làm cho liên lạc miếng, nhôm được gửi. Ảnh chế tạo