Wie sieht das Verfahren zur Herstellung von Halbleitern aus?
Die Photolithographie ist ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen. Es handelt sich um ein Verfahren, bei dem ein Muster von einer Fotomaske auf die Oberfläche eines Wafers übertragen wird. Es ist das zeitaufwändigste und in der Regel auch das komplizierteste Verfahren.
Transistoren werden immer kleiner, und die Hersteller können sie nicht mit normalen Methoden herstellen. Deshalb löst die Fotolithografie dieses Problem, ohne dass komplexe Maschinen sehr präzise bewegt werden müssen, indem Licht als Ätzmethode verwendet wird. Diese Musterübertragung zielt darauf ab, sehr feine oder hochauflösende Bereiche oder Geometrien in der herzustellenden integrierten Schaltung zu begrenzen und wird im Reinraum durchgeführt.
Die Photolithographie wird auch als optische Lithografie oder UV-Lithografie, denn es nutzt Licht, um Teile eines dünnen Films zu modellieren und ein geometrisches Muster von einem lichtempfindlichen chemischen Fotolack zu übertragen.
Es gibt nicht viele Hersteller, die derart fortschrittliche Chips herstellen können. Im Grunde genommen, ein Chip ist ein Bauteil, das in einem einzigen Stück Halbleiter alle Elemente einer gedruckten Schaltung enthält. Es ist zwar richtig, dass es nicht viel ausmacht, wenn die Transistoren so klein sind, dass sie nicht funktionieren, weil sie den so genannten Quantentunnel bilden, d. h. der Strom fließt weiter, auch wenn er ausgeschaltet ist.
Der Fotolithografieprozess umfasst mehrere aufeinander folgende Schritte, sind die Schritte dieses Prozesses:
1. Reinigung von Halbleiterwafern: Entfernen Sie jegliche Art von Verunreinigungen von der Oberfläche.
2. Oxidation von Silizium: Es entsteht eine SiO2-Schicht, die als Schutzschicht auf der Oberfläche und als elektrischer Isolator wirkt.
3. Anwendung des Photoresins: Die Oberfläche wird mit einer lichtempfindlichen Substanz bedeckt, so dass der Wafer mit einer flachen, gleichmäßigen Schicht überzogen ist.
4. Belichtung und Entwicklung des Photoresists: Der Wafer wird mit ultraviolettem Licht bestrahlt und der Fotolack wird durch die Bereiche hindurch beleuchtet, die nicht durch das auf der Maske gezeichnete Muster verdeckt sind. Anschließend wird der Wafer in den beleuchteten Bereichen "erweicht", indem er einem chemischen Mittel ausgesetzt wird, das die beleuchteten Bereiche entfernt.
5. Ätzen: Selektives Ätzen des Siliziumwafers in den Bereichen, die nicht durch den Photoresist geschützt sind.
6. Beseitigung von Photoresin: durch einen Prozess der Auflösung und Beseitigung, wenn er nicht mehr notwendig ist.
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