|
 Integraal schakelingen, ook wel bekend als electronic chips, worden gemaakt door middel van een proces genaamd halfgeleiderfabricage. Chips bepalen voor een groot deel de snelheid van een computer omdat de snelheid van een computer bepaald wordt door het aantal berekeningen die het per seconde kan maken. Transistors die elektronische signalen uit- en aan- kunnen schakelen spelen hier een belangrijke rol in. De wet van Moore (geen wet maar een voorspelling) stelt dat het aantal transistors in een geïntegreerde schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdubbelt waardoor de rekensnelheid ook verdubbelt. Hierdoor moeten de transistors steeds kleiner gemaakt worden (nanoschaal) om op hetzelfde oppervlak te passen zodat aan de wet van Moore wordt voldaan.
Het proces om een chip te maken omvat verschillende stappen, waaronder:
- Ontwerp: Hierbij wordt het ontwerp van de chip gemaakt met behulp van software-tools. (NXP ontwerpt chips)
- Wafer voorbereiding: Een siliciumkristal wordt gegroeid en in dunne wafers gesneden (altijd ronde schijven), die dienen als basismateriaal voor de IC.
- Lithografie: Een patroon van de elektronische schakeling wordt op de wafer afgedrukt met behulp van een proces genaamd photolithografie (ASML). Dit omvat het blootstellen van de wafer aan licht via een masker, dat een gepatroneerd stuk glas is. Het licht verandert de eigenschappen van het silicium, waardoor de elektronische schakeling ontstaat.(ASMI)
- Etching: De wafer wordt vervolgens geëtst, of chemisch bewerkt, om het ongewenste silicium te verwijderen en het patroon van de schakeling in stand te houden.
- Doping: De wafer wordt vervolgens gedopt, of geïmpregneerd, met kleine hoeveelheden verontreinigingen zoals borium of fosfor om gebieden met positieve of negatieve lading te creëren. Hierdoor ontstaat het halfgeleidermateriaal dat nodig is voor de IC om te functioneren.
- Depositie: Dunne lagen metaal worden op de wafer aangebracht om de verbindingen tussen de transistoren en andere componenten van de IC te creëren. (ASM PT)
- Montage: De IC wordt vervolgens in kleine chips gesneden en verpakt, waaronder het toevoegen van de leads die de chip verbinden met de printplaat. (ASM PT)
- Testen: De chips worden vervolgens getest om te controleren of ze correct functioneren.
Dit proces duurt enkele weken, afhankelijk van de complexiteit van de chip. De complexiteit van de chip is een van de belangrijkste factoren die de productiekosten bepalen.
Een wafer is een dunne plak halfgeleidermateriaal, meestal silicium, die wordt gebruikt als basis materiaal voor elektronische chips of integrale schakelingen (IC's). De wafers worden vaak gesneden uit een siliciumkristal met behulp van een proces genaamd wafersnijden. Ze hebben een ronde vorm en dikte tussen 0,025 en 0,75 millimeter.
De wafer is de basis voor de IC's en het proces van IC's maken wordt waferfabricage genoemd. De wafers worden gereinigd en voorbereid voor de verschillende stappen van IC-fabricage, waaronder lithografie, etching, doping en depositie, die worden gebruikt om het elektronische circuitpatroon op de oppervlakte van de wafer te creëren. Na deze stappen worden de wafers in individuele chips gesneden (meestal rechthoekig), verpakt en getest.
Wafers spelen een belangrijke rol in de halfgeleiderindustrie, omdat ze het basis materiaal leveren voor de IC's die worden gebruikt in een breed scala van elektronische apparaten, waaronder computers, smartphones en voertuigen. De wafers worden ook gebruikt in zonnepanelen, LED-verlichting en andere elektronische producten. |
