Un produttore di circuiti integrati produce circuiti elettronici a semiconduttore, ovvero piccoli componenti elettronici a stato solido utilizzati in telefoni cellulari, televisori e molti altri dispositivi elettronici. I dispositivi a stato solido non hanno parti mobili e sono realizzati con chip a base di silicio che forniscono capacità di elaborazione ed elaborazione elettrica. I semiconduttori hanno sostituito i tubi a vuoto e i primi interruttori meccanici per computer a metà del 20 ° secolo, consentendo ai dispositivi di diventare molto piccoli, ma contenere una grande potenza di calcolo.
La produzione di circuiti integrati richiede diversi passaggi e condizioni di produzione attentamente controllate per prevenire la contaminazione. Il produttore di circuiti integrati costruisce camere bianche che utilizzano livelli molto elevati di filtrazione dell’aria per rimuovere polvere e altri contaminanti che possono rovinare un circuito. I dipendenti indossano rivestimenti che impediscono a polvere, pelle o capelli di entrare nell’area di processo e rimuoveranno e sostituiranno questi rivestimenti se devono uscire e rientrare nell’area di produzione.
Il primo passo nella produzione di circuiti integrati è la creazione di wafer di silicio utilizzati come base del circuito. Un produttore di circuiti integrati o un appaltatore esterno purifica il silicio dalle sabbie naturali, rimuovendo eventuali impurità per creare un cristallo a forma di cilindro in puro silicio. Il cilindro viene quindi tagliato in sottili wafer, che possono avere un diametro di diversi pollici o centimetri. Questi wafer vengono puliti chimicamente, quindi un lato viene lucidato con una finitura a specchio che sarà la base del circuito integrato.
I wafer lucidati vengono quindi esposti all’ossigeno puro in un processo che crea uno strato molto sottile di biossido di silicio. L’ossigeno reagisce con il silicio puro sul wafer, che consuma una piccola quantità di silicio sulla superficie del wafer. Il biossido di silicio risultante è legato a livello molecolare al silicio puro sottostante e non verrà rimosso in seguito se non mediante lavorazione chimica.
I passaggi successivi utilizzati da un produttore di circuiti integrati sono un processo ripetuto di mascheratura, esposizione alla luce, incisione e pulizia. Un circuito integrato è un circuito elettronico formato da sottili strati di materiale elettricamente conduttore separati da strati di non conduttori. Il mascheramento posiziona un modello o un disegno del primo strato di circuito sul wafer di silicio.
Innanzitutto, un materiale chiamato fotoresist viene posizionato sulla superficie del wafer, con la maschera sopra. Il fotoresist è esposto alla luce, che provoca una reazione di polimerizzazione chimica di qualsiasi materiale esposto. Quando la maschera viene rimossa, il fotoresist non polimerizzato può essere rimosso con un processo chiamato incisione.
Un produttore di circuiti integrati ripete questi passaggi, aggiungendo strati di conduttore o non conduttore sul wafer per costruire circuiti elettronici. Molti piccoli circuiti integrati sono realizzati su un wafer contemporaneamente e vengono tagliati a parte in fasi successive una volta che i circuiti sono stati completati. I passaggi finali sono l’aggiunta di connessioni elettriche ai singoli circuiti in modo che possano essere posizionati su circuiti stampati utilizzati in computer e altri dispositivi elettronici.