Tehnologia materialelor semiconductoare

Tehnologia materialelor semiconductoare

Realizarea dispozitivelor semiconductoare si a circuitelor integrate comporta mai multe etape tehnologice:

- obtinerea unui material semiconductor policristalin cu puritatea necesara pornind de la compusi chimici ai acestuia;

- realizarea unor lingouri monocristaline (de forma cilindrica cu diametre de ordinul a 100-200 mm) dopate uniform, avand puritate inalta;

- taierea lingourilor in plachete (wafer) cu grosimi de ordinul a 300 μm, si marcarea acestora ( pentru a putea distinge tipul de conductivitate, doparea);

- prelucrarea plachetelor prin metode litografice combinate cu procedee de impurificare selectiva si controlata (pentru a obtine jonctiuni in diferite zone ale plachetei) pentru a obtine simultan mai multe dispozitive (sau circuite integrate) pe o aceeasi placheta;

- taierea plachetelor in 'structuri' componente dupa ce acestea au fost testate functional si marcate cele defecte;

- incapsularea structurilor si marcarea acestora.

In fig.1 sunt exemplificate simplificat etapele principale in tehnologia siliciului pornind de la lingoul monocristalin, realizarea structurilor si incapsularea acestora.

Fig.1. Etape tehnologice parcurse pentru obtinerea circuitelor integrate

Obtinerea unui material semiconductor plecand de la compusi ai acestuia, implica:

- obtinerea pe cale chimica a materialului semiconductor de puritate metalurgica (de exemplu pentru Si, MGS - metalurgical grade silicon) din compusi naturali;

- purificarea chimica prin care se obtine materialul de puritate tehnica;

- purificarea fizica prin care se ajunge la puritatea necesara (EGS - electronic grade silicon, consumul mondial de EGS este in prezent de cca 5000 tone/an);

- obtinerea materialului sub forma de monocristal cu o densitate redusa a defectelor de structura.