O fabrico de semicondutores envolve várias etapas complexas, principalmente centradas na criação de películas finas em bolachas de silício puro.
Este processo é crucial para conferir as propriedades eléctricas necessárias aos materiais semicondutores.
As principais técnicas utilizadas para depositar estas películas finas são a deposição química de vapor (CVD) e a deposição física de vapor (PVD).
Qual é o processo de fabrico de semicondutores? Explicação das 5 etapas principais
1. Preparação da pastilha de silício
O processo começa com uma bolacha de silício fino e puro.
Esta bolacha serve de substrato sobre o qual são depositadas várias camadas de materiais.
2. Deposição de película fina
Este processo envolve a aplicação de camadas de película à escala atómica ou molecular utilizando técnicas de CVD ou PVD.
A deposição de películas finas é fundamental, uma vez que determina as propriedades eléctricas do semicondutor.
AS TÉCNICAS DE CVD ePVD são os dois principais métodos utilizados.
O CVD é preferido pela sua elevada precisão e envolve a utilização de precursores gasosos que reagem quimicamente para formar uma película sólida no substrato.
Este processo ocorre num ambiente de alta temperatura, garantindo a formação de uma película uniforme e de alta qualidade.
A PVD, por outro lado, envolve processos físicos como a pulverização catódica ou a evaporação para depositar materiais, que são particularmente úteis para criar revestimentos de elevada pureza.
3. Deposição química em fase vapor (CVD)
Este método utiliza precursores gasosos que se convertem num revestimento sólido no substrato através de reacções químicas numa câmara de alta temperatura.
4. Deposição em fase vapor por processo físico (PVD)
Este método envolve técnicas de revestimento de elevada pureza, como a pulverização catódica, a evaporação térmica ou a evaporação por feixe eletrónico.
5. Fabrico de dispositivos semicondutores
Este método inclui a formação de camadas isolantes entre camadas, a aplicação de camadas fotorresistentes, o desenvolvimento de padrões, a gravação e a dopagem para criar diferentes tipos de dispositivos semicondutores, como BJTs, FETs e transístores.
Após a deposição de películas finas, o processo avança para etapas mais específicas de fabrico de dispositivos.
Isto inclui a aplicação de uma camada isoladora entre camadas, que é crucial para o isolamento elétrico entre os diferentes componentes do dispositivo.
Por cima desta, é aplicada uma camada fotorresistente, que é modelada para criar desenhos específicos que orientam o processo de gravação.
O processo de gravação remove seletivamente partes das camadas para definir as estruturas do dispositivo.
Após a gravação, a camada fotorresistente é removida e é efectuada a dopagem para alterar as propriedades eléctricas de regiões específicas do semicondutor, permitindo a criação de vários tipos de transístores e outros componentes electrónicos.
Avanços tecnológicos
O domínio do fabrico de semicondutores está em constante evolução, com técnicas mais recentes, como a CVD de plasma de alta densidade, a serem desenvolvidas para enfrentar os desafios colocados pela crescente complexidade e miniaturização dos dispositivos semicondutores.
Estes avanços ajudam a preencher espaços extremamente pequenos entre camadas, melhorando o desempenho global e a estabilidade dos dispositivos.
Em conclusão, o fabrico de semicondutores é um processo complexo e preciso que envolve a deposição e a manipulação cuidadosas de películas finas em bolachas de silício, seguidas de processos intrincados de fabrico e dopagem para criar os componentes electrónicos essenciais para a tecnologia moderna.
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