1. Semiconductor Manufacturer
Endra Dwi Purnomo
I8110019
Teknik Mesin Produksi

2. Semikonduktor Fabrication / manufacturer
adalah proses manufaktur yang digunakan untuk
menciptakan chip, sirkuit terpadu yang hadir di alat listrik
dan elektronik sehari-hari
Proses ini memiliki urutan yang banyak dari fotografi dan
pemrosesan kimia di mana sirkuit elektronik diciptakan
secara bertahap di atas wafer yang terbuat dari bahan ber-
semikonduksi murni.

3. Sebuah wafer pada umumnya terbuat dari silikon yang
sangat murni yang dikembangkan menjadi ingot silinder
mono-crystalline yang memiliki diameter sampai 300 mm
menggunakan proses Czochralski. Ingot-ingot ini kemudian
dipotong menjadi wafer dengan ketebalan 0,75mm dan
disemir untuk mendapatkan permukaan yang rata dan
teratur

6. Silikon adalah semikonduktor yang paling penting bagi industri
mikroelektronika. Bila dibandingkan dengan germanium, silikon unggul
karena alasan berikut:
(1) Si memiliki celah pita yang lebih besar (1,1 eV untuk Si dibandingkan
0,66 eV untuk Ge).
(2) perangkat Si dapat beroperasi pada suhu tinggi (150oC vs 100oC).
(3) intrinsik resistivitas lebih tinggi (2,3 x 105 Ω-cm vs 47 Ω-cm).
(4) SiO2 lebih stabil daripada GeO2 yang juga larut dalam air.
(5) Si lebih murah.

8. II. Film Deposition
Physical Vapor Deposition (PVD)-Film dibentuk oleh atom langsung
diangkut dari sumber ke substrat melalui fase gas
• Penguapan
thermal penguapan
E-beam evaporasi
• Sputtering
DC sputtering
DC Magnetron sputterin
RF sputterin
• Reaktif PVD
Chemical Vapor Deposition (CVD)-Film dibentuk oleh reaksi kimia pada
permukaan substrat
• Tekanan Rendah CVD (LPCVD)
• Plasma-Enhanced CVD (PECVD)
• Atmosfer Tekanan-CVD (APCVD
• Metal-Organic CVD (MOCVD) OxidationSpin CoatingPlatting

10. Oxidation
Silicon Dioxide
Di bawah paparan oksigen, permukaan silikon mengoksidasi untuk
membentuk silikon dioksida (SiO2). Dioksida silikon asli adalah isolator listrik
berkualitas tinggi dan dapat digunakan sebagai bahan penghalang selama
implan kotoran atau difusi, untuk isolasi listrik dari perangkat
semikonduktor, sebagai komponen dalam transistor MOS, atau sebagai
dielektrik interlayer dalam struktur metalisasi bertingkat seperti multichip
modul. Kemampuan untuk membentuk oksida asli adalah salah satu
pertimbangan pengolahan primer yang menyebabkan silikon menjadi bahan
semikonduktor yang dominan digunakan dalam sirkuit terpadu hari ini.
Oksidasi termal dari silikon dengan mudah dicapai dengan memanaskan
substrat pada suhu biasanya di kisaran 900-1200 derajat C. Suasana di tungku
mana oksidasi berlangsung dapat mengandung oksigen murni atau uap air.
Kedua molekul menyebar dengan mudah melalui lapisan SiO2 yang tumbuh
pada temperatur tinggi. Oksigen tiba di permukaan silikon dapat
menggabungkan dengan silikon untuk membentuk silikon dioksida. Reaksi
kimia yang terjadi baik

12. Lithography
Digunakan untuk transfer ke Pola oksida, logam, semikonduktor.
3 jenis Photoresists (PR):
1) Positif:. PR pola sama sebagai masker. Saat terkena cahaya, cahaya
degradasi polimer (dijelaskan secara lebih rinci nanti)
mengakibatkan photoresist menjadi lebih mudah larut dalam
pengembang. PR dapat dihilangkan dalam pelarut yg tdk mahal seperti
aseton.
2) Negatif:. PR pola merupakan kebalikan dari maske. Saat terkena
cahaya, cahaya yang berpolimerisasi karet di photoresist untuk
memperkuat resistensi itu untuk pembubaran dalam pengembang. Yang
menolak harus dikeluarkan dalam bahan kimia pengupasan khusus. ini
menolak cenderung sangat sensitif kelembaban.
. 3) Kombinasi: photoresist sama dapat digunakan untuk transfer pola baik
negatif dan positif. Dapat dihilangkan dalam murah
pelarut.

14. Etching
Etching adalah proses di mana daerah yang tidak
diinginkan dari film dikeluarkan oleh salah melarutkan mereka
dalam larutan kimia basah (Etsa Basah) atau dengan
mereaksikan dengan gas dalam plasma untuk membentuk
produk yang mudah menguap (Etsa Kering).
Resist melindungi daerah-daerah yang tetap. Dalam beberapa
kasus topeng keras, lapisan biasanya bermotif SiO2 atau Si3N4,
digunakan ketika selektivitas etch untukphotoresist rendah
atau penyebab lingkungan etsa tahan terhadap delaminate.
Ini adalah bagian dari litografi - transfer pola

16. Wet Chemical Etching
Wet Etch:
- Berada dalam isotropik umum
(tidak digunakan untuk fitur etch kurang dari ≈ 3 m)
- Mencapai selektivitas tinggi untuk film yang paling
kombinasi
- Mampu throughputs tinggi
- Menggunakan peralatan comparably murah
- Dapat telah menolak masalah adhesi
- Bisa etching apa saja

17. Example Wet Processes
For SiO2 etching
- HF + NH4F+H20 (buffered oxide etch or BOE)
For Si3N4
- Hot phosphoric acid: H3PO4 at 180 °C
- need to use oxide hard mask
Silicon
- Nitric, HF, acetic acids
- HNO3 + HF + CH3COOH + H2O
Aluminum
- Acetic, nitric, phosphoric acids at 35-45 °C
- CH3COOH+HNO3+H3PO4

18. Dry or Plasma Etching

19. Dry or Plasma Etching
Kombinasi kimia dan etsa fisik - Ion Etching Reaktif (RIE)
Dalam RIE proses wafer berada
di elektroda bertenaga. Penempatan ini membuat sebuah bias
negatif pada wafer yang mempercepat positif mengisi ion ke
permukaan.Ion-ion meningkatkan mekanisme
kimia etching dan memungkinkan anisotropik. etching
Cetak Etching basah lebih sederhana, tetapi cetak
etching kering memberikan kontrol garislebar lebih
baik karena merupakan anisotropik.

21. Methods of planar process
Diffusion Ion Implantation
• Sebuah ingot seragam doped
diiris menjadi wafer. • Sebuah akselerator partikel
• Sebuah film oksida ini digunakan untuk mempercepat
kemudian tumbuh di wafer. atom doping sehingga dapat
• Film ini berpola dan terukir menembus kristal silikon ke
menggunakan fotolitografi kedalaman beberapa mikron
mengekspos bagian tertentu
dari silicon. • Kisi kerusakan kristal tersebut
• Wafer ini kemudian berputar kemudian diperbaiki dengan
dengan sumber polaritas memanaskan wafer pada suhu
berlawanan doping berpegang sedang selama beberapa menit.
hanya pada daerah yang Proses ini disebut annealing.
terkena.
• Wafer ini kemudian dipanaskan
dalam tungku (800-1250 deg.C)
untuk mendorong atom ke
dalam silikon doping tersebut.

27. Final Testing
Setiap chip memori diuji pada berbagai tahap dalam proses manufaktur untuk
melihat cara cepat dapat menyimpan atau mengambil informasi, termasuk suhu
tinggi burn-in di milik Micron ® oven AMBYX yang menguji sirkuit dari setiap
chip, memastikan kualitas dan kehandalan.
burn-in dipantau menyediakan
umpan balik selama proses berlangsung, yang memungkinkan identifikasi dan
koreksi masalah manufaktur.
Paket-paket selesai diperiksa, disegel, dan ditandai dengan tinta khusus untuk
menunjukkan jenis produk, tanggal, kode paket, dan kecepatan. Para barang jadi
kapal area chip untuk komputer, periferal, telekomunikasi, dan transportasi
pelanggan di seluruh dunia.
Dalam 30 tahun terakhir semikonduktor telah menjadi hampir sangat diperlukan
dalam banyak aspek kehidupan sehari-hari. Bahkan orang yang tidak memiliki atau
menggunakan komputer cenderung menggunakan memori semikonduktor dalam
satu cara atau lain. Banyak kemampuan yang fantastis dunia modern kita
dimungkinkan berkat semikonduktor memori chip.