Ką daro integrinių grandynų gamintojas?

Integrinių grandynų gamintojas gamina puslaidininkines elektronines grandines, kurios yra maži kietojo kūno elektroniniai komponentai, naudojami mobiliuosiuose telefonuose, televizoriuose ir daugelyje kitų elektroninių prietaisų. Kietojo kūno įrenginiai neturi judančių dalių ir yra pagaminti iš silicio pagrindu pagamintų lustų, suteikiančių skaičiavimo ir elektrinio apdorojimo galimybes. Puslaidininkiai XX amžiaus viduryje pakeitė vakuuminius vamzdžius ir ankstyvuosius mechaninius kompiuterių jungiklius, todėl įrenginiai tapo labai maži, tačiau juose yra daug skaičiavimo galios.

Integrinių grandynų gamyba reikalauja kelių etapų ir kruopščiai kontroliuojamų gamybos sąlygų, kad būtų išvengta užteršimo. Integrinių grandynų gamintojas stato švarias patalpas, kuriose naudojamas labai aukštas oro filtravimo lygis, kad būtų pašalintos dulkės ir kiti teršalai, galintys sugadinti grandinę. Darbuotojai dėvi dangas, kurios neleidžia dulkėms, odai ar plaukams patekti į gamybos zoną, ir pašalins ir pakeis šias dangas, jei turės išeiti ir vėl patekti į gamybos zoną.

Pirmasis integrinių grandynų gamybos žingsnis yra silicio plokštelių, naudojamų kaip grandinės pagrindas, kūrimas. Integrinių grandynų gamintojas arba išorės rangovas išvalo silicį iš natūralaus smėlio, pašalindamas bet kokias priemaišas, kad sukurtų cilindro formos kristalą, pagamintą iš gryno silicio. Tada cilindras supjaustomas į plonus vaflius, kurių skersmuo gali būti keli coliai arba centimetrai. Šios plokštelės yra chemiškai išvalomos, o po to viena pusė nupoliruojama iki veidrodinio paviršiaus, kuris bus integrinio grandyno pagrindas.

Po to poliruotos plokštelės veikiamos grynu deguonimi ir susidaro labai plonas silicio dioksido sluoksnis. Deguonis reaguoja su grynu siliciu ant plokštelės, kuris sunaudoja nedidelį kiekį silicio ant plokštelės paviršiaus. Susidaręs silicio dioksidas molekuliškai surištas su grynu siliciu, esančiu po juo, ir vėliau nebus pašalintas, išskyrus cheminį apdorojimą.

Kiti žingsniai, kuriuos naudoja integrinių grandynų gamintojas, yra pakartotinis maskavimo, šviesos ekspozicijos, ėsdinimo ir valymo procesas. Integrinė grandinė yra elektroninė grandinė, sudaryta iš plonų elektrai laidžios medžiagos sluoksnių, atskirtų nelaidininkų sluoksniais. Užmaskuojant ant silicio plokštelės uždedamas pirmojo grandinės sluoksnio šablonas arba dizainas.

Pirmiausia ant plokštelės paviršiaus uždedama medžiaga, vadinama fotorezistu, ant jo uždedama kaukė. Fotorezistas yra veikiamas šviesos, kuri sukelia bet kokios veikiamos medžiagos cheminę kietėjimo reakciją. Nuėmus kaukę, nesukietėjęs fotorezistas gali būti pašalintas ėsdinimo būdu.
Integrinių grandynų gamintojas pakartoja šiuos veiksmus, pridėdamas laidininko arba nelaidininko sluoksnius ant plokštelės, kad sukurtų elektronines grandines. Daugybė mažų integrinių grandynų yra pagaminami ant plokštelės vienu metu ir yra išpjaustomi vėlesniais etapais, kai grandinės baigiamos. Paskutiniai žingsniai – atskirų grandinių prijungimas prie elektros jungčių, kad jas būtų galima įdėti į kompiuteriuose ir kituose elektroniniuose įrenginiuose naudojamas plokštes.