Изготовление пластин — это процедура, состоящая из множества повторяющихся последовательных процессов для производства полных электрических или фотонных схем на полупроводниковых пластинах в процессе изготовления полупроводниковых приборов . Примерами являются производство радиочастотных ( РЧ ) усилителей, светодиодов , оптических компьютерных компонентов и микропроцессоров для компьютеров . Изготовление пластин используется для создания компонентов с необходимыми электрическими структурами.
Основной процесс начинается с того, что инженеры-электрики проектируют схему и определяют ее функции, а также указывают сигналы, входы/выходы и необходимые напряжения . Эти спецификации электрической схемы вводятся в программное обеспечение для проектирования электрических схем, такое как SPICE , а затем импортируются в программы компоновки схем, которые похожи на те, которые используются для автоматизированного проектирования . Это необходимо для определения слоев для производства фотошаблонов . Разрешение схем быстро увеличивается с каждым шагом в проектировании, поскольку масштаб схем в начале процесса проектирования уже измеряется долями микрометров. Таким образом, каждый шаг увеличивает плотность схемы для данной области.
Кремниевые пластины изначально чистые и чистые. Схемы строятся слоями в чистых помещениях . Сначала фоторезистивные рисунки фотомаскируются с микрометровой детализацией на поверхности пластин. Затем пластины подвергаются воздействию коротковолнового ультрафиолетового света, и неэкспонированные области таким образом вытравливаются и очищаются . Горячие химические пары осаждаются на желаемые зоны и запекаются при высокой температуре , которая проникает в желаемые зоны. В некоторых случаях ионы, такие как O 2 + или O + , имплантируются в точные шаблоны и на определенную глубину с помощью источников ионов , управляемых радиочастотой.
Эти шаги часто повторяются сотни раз, в зависимости от сложности требуемой схемы и ее соединений.
Новые процессы для выполнения каждого из этих шагов с лучшим разрешением и улучшенными способами появляются каждый год, что является результатом постоянного изменения технологий в отрасли производства пластин. Новые технологии приводят к более плотной упаковке мельчайших поверхностных элементов, таких как транзисторы и микроэлектромеханические системы (MEMS). Эта повышенная плотность продолжает тенденцию, часто упоминаемую как закон Мура .
Фабрика — это общее название места, где выполняются эти процессы. Часто фабрика принадлежит компании, которая продает чипы, например Intel , Texas Instruments или Freescale . Литейный завод — это фабрика, на которой производятся полупроводниковые чипы или пластины по заказу сторонних компаний, которые продают чипы, например фабрики, принадлежащие Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), United Microelectronics Corporation (UMC), GlobalFoundries и Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC).
В 2013 году стоимость строительства завода по производству пластин следующего поколения составила более 10 миллиардов долларов. [1]
Называемый соответственно рынком оборудования для производства пластин [2] или рынком оборудования для производства пластин [3] , оба используют аббревиатуру WFE, рынок является рынком производителей машин, которые, в свою очередь, производят полупроводники. Ссылка apexresearch в 2020 году определила Applied Materials , ASML , KLA-Tencor , Lam Research , TEL и Dainippon Screen Manufacturing в качестве участников рынка [2] , в то время как отчет electronicsweekly.com за 2019 год , цитирующий президента The Information Network Роберта Кастеллано, сосредоточился на соответствующих долях рынка, контролируемых двумя лидерами, Applied Materials и ASML. [3]