Quel est le processus de fabrication des semi-conducteurs ?
La photolithographie est le procédé utilisé pour fabriquer des dispositifs à semi-conducteurs. Il s'agit d'un processus par lequel un motif est transféré d'un photomasque à la surface d'une plaquette. Il s'agit du processus le plus long et, en règle générale, le plus compliqué.
Les transistors sont de plus en plus petits et les fabricants ne peuvent pas les fabriquer avec les méthodes habituelles. C'est pourquoi la photolithographie résout ce problème sans qu'il soit nécessaire de déplacer des machines complexes de manière très précise en utilisant la lumière comme méthode de gravure. Ce transfert de motifs vise à limiter les zones ou géométries très fines ou à haute résolution dans le circuit intégré à fabriquer et est effectué en salle blanche.
La photolithographie est également appelée lithographie optique ou lithographie UV, car elle utilise la lumière pour modeler des parties d'un film mince et transférer un motif géométrique à partir d'une photoréserve chimique sensible à la lumière.
Il n'y a pas beaucoup de fabricants qui peuvent créer des puces aussi avancées. En gros, une puce est un dispositif qui incorpore dans une seule pièce de semi-conducteur tous les éléments d'un circuit imprimé. Il est vrai que cela n'a pas beaucoup d'importance si les transistors sont rendus si petits qu'ils ne fonctionnent pas, car ils forment ce qu'on appelle un tunnel quantique, c'est-à-dire que l'électricité continue de passer même lorsqu'elle est éteinte.
Le procédé de photolithographie combine plusieurs étapes en séquence, les étapes de ce processus sont les suivantes :
1. Nettoyage de plaquettes de semi-conducteurs: éliminer tout type de contaminant de la surface.
2. Oxydation du silicium: créer une couche de SiO2 qui agit comme une couche protectrice à la surface et comme un isolant électrique.
3. Application de la photorésine: la surface est recouverte d'une substance sensible à la lumière, ce qui laisse la plaquette recouverte d'une couche plate et uniforme.
4. Exposition et développement de la photoréserve: la plaque est exposée à la lumière ultraviolette et la résine photosensible est illuminée dans les zones qui ne sont pas masquées par le motif dessiné sur le masque. Ensuite, la plaquette est "ramollie" dans les parties éclairées en la soumettant à un agent chimique qui élimine les zones éclairées.
5. Gravure: le processus de gravure sélective de la tranche de silicium dans les zones qui n'ont pas été protégées par la résine photosensible.
6. Élimination de la photorésine: par un processus de dissolution et d'élimination lorsqu'il n'est plus nécessaire.
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