Utgangspunktet for produksjon er sylinderformet krystallisk silisium. Materialet er ekstremt rent, og består av én eneste krystall med svært få gitterfeil. Denne sylinderen, som er 20-30 cm i diameter, deles opp i løvtynne skiver (eng. wafers). Hver skive gir plass til et stort antall brikker (eng. chips) med integrerte kretser, men gjennomløper det meste av produksjonsprosessen som en enhet.
Produksjonsprosessen består av mange trinn. Et antall prosesstrinn utgjør en dopingsyklus, som gjentas flere ganger. En dopingsyklus består i at hele skiven først belegges med et oksidbelegg ved at den varmes i en ovn med oksygenatmosfære slik at silisiumet oksideres. Deretter etableres et mønster av en spesiell lakk på skiven. Dette mønsteret overføres fra en film, gjerne kalt maske, ved fotografiske teknikker. De deler av oksidsjiktet som ikke er beskyttet av lakken, etses deretter bort hvorpå lakken fjernes. Man har derved fått et oksidsjikt med en rekke åpninger i. Skiven varmes i en ovn, og dopingmaterialet føres inn i ovnen i gassform. Der hvor silisiumet er blottlagt, vil dopingmaterialet diffundere inn i silisiumet, slik at et område under åpningen blir p- eller n-type. Områdets dybde og dopinggrad kontrolleres ved temperatur, tid og mengde av dopingmateriale i atmosfæren. Ved å gjenta dopingsyklusen en rekke ganger, hver gang med forskjellig mønster, og vekselvis med akseptor- og donordopingmateriale, bygger man opp det tredimensjonale mønsteret som utgjør transistorene.
En integrert krets er beskrevet av et antall fotografiske mønstre, masker. Til hvert trinn i produksjonsprosessen hører en maske. På grunn av at detaljstørrelsen i disse maskene nå er nede i få tidels mikrometer, settes det ekstreme krav til de fotografiske prosessene som benyttes. Det er for eksempel ikke mulig å benytte synlig lys siden det har en bølgelengde rundt 0,5 mikrometer og derfor ville gi et altfor diffust bilde. Man benytter derfor røntgenstråler, som har mye kortere bølgelengde.
På grunn av at dimensjonene er så små må produksjonen foregå i ekstremt rene omgivelser. Det bygges egne rom for dette.
Når transistorene er laget, oksideres skiven, og man etser hull der hvor tilkoblingspunktene til transistorene skal være. Deretter legger man en film av ledende materiale på skiven. Ved hjelp av fotografiske teknikker belegges filmen med et lakkmønster, og den uønskede delen etses bort, slik at man får dannet forbindelser mellom transistorene. Dette trinnet gjentas flere ganger for å gi flere lag med ledningsføring. Til slutt har man en skive med et antall brikker med ferdige integrerte kretser.
Kommentarer
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.