Apa yang Dilakukan Pabrikan Sirkuit Terpadu?

Pabrikan sirkuit terpadu menghasilkan sirkuit elektronik semikonduktor, yang merupakan komponen elektronik solid-state kecil yang digunakan di ponsel, televisi, dan banyak perangkat elektronik lainnya. Perangkat solid-state tidak memiliki bagian yang bergerak, dan dibuat dari chip berbasis silikon yang menyediakan kemampuan komputasi dan pemrosesan listrik. Semikonduktor menggantikan tabung vakum dan sakelar komputer mekanis awal pada pertengahan abad ke-20, memungkinkan perangkat menjadi sangat kecil, namun mengandung banyak daya komputasi.

Produksi sirkuit terpadu memerlukan beberapa langkah dan kondisi manufaktur yang dikontrol dengan hati-hati untuk mencegah kontaminasi. Pabrikan sirkuit terpadu membangun ruangan bersih yang menggunakan tingkat penyaringan udara yang sangat tinggi untuk menghilangkan debu dan kontaminan lain yang dapat merusak sirkuit. Karyawan memakai penutup yang mencegah debu, kulit atau rambut memasuki area proses, dan akan melepas dan mengganti penutup ini jika mereka harus keluar dan masuk kembali ke area produksi.

Langkah pertama dalam memproduksi sirkuit terpadu adalah membuat wafer silikon yang digunakan sebagai dasar sirkuit. Pabrikan sirkuit terpadu atau kontraktor luar memurnikan silikon dari pasir alam, menghilangkan kotoran apa pun untuk membuat kristal berbentuk silinder yang terbuat dari silikon murni. Silinder kemudian dipotong menjadi wafer tipis, yang mungkin beberapa inci atau sentimeter. Wafer ini dibersihkan secara kimiawi, dan kemudian satu sisi dipoles hingga menjadi seperti cermin yang akan menjadi dasar sirkuit terpadu.

Wafer yang dipoles kemudian terpapar oksigen murni dalam proses yang menciptakan lapisan silikon dioksida yang sangat tipis. Oksigen bereaksi dengan silikon murni pada wafer, yang mengkonsumsi sedikit silikon pada permukaan wafer. Silikon dioksida yang dihasilkan secara molekuler terikat pada silikon murni di bawahnya, dan tidak akan dihilangkan kemudian kecuali dengan proses kimia.

Langkah selanjutnya yang digunakan oleh produsen sirkuit terpadu adalah proses berulang dari penyamaran, paparan cahaya, etsa, dan pembersihan. Sirkuit terpadu adalah sirkuit elektronik yang dibentuk oleh lapisan tipis bahan penghantar listrik yang dipisahkan oleh lapisan non-konduktor. Masking menempatkan template atau desain lapisan sirkuit pertama ke wafer silikon.

Pertama, bahan yang disebut photoresist ditempatkan pada permukaan wafer, dengan topeng di atasnya. Photoresist terkena cahaya, yang menyebabkan reaksi pengawetan kimia dari bahan yang terpapar. Ketika topeng dilepas, photoresist yang tidak diawetkan dapat dihilangkan dalam proses yang disebut etsa.
Produsen sirkuit terpadu mengulangi langkah-langkah ini, menambahkan lapisan konduktor atau non-konduktor ke wafer untuk membangun sirkuit elektronik. Banyak sirkuit terpadu kecil dibuat pada wafer pada satu waktu, dan dipotong terpisah pada langkah selanjutnya setelah sirkuit selesai. Langkah terakhir adalah menambahkan sambungan listrik ke sirkuit individu sehingga mereka dapat ditempatkan pada papan sirkuit yang digunakan di komputer dan perangkat elektronik lainnya.