Fabrikasi wafer (elektronik): Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
| (3 revisi perantara oleh pengguna yang sama tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
'''Fabrikasi wafer''' adalah [[prosedur]] yang terdiri dari banyak [[proses]] berurutan berulang untuk menghasilkan [[rangkaian listrik]] atau [[Fotonika|fotonik]] lengkap pada [[Wafer (elektronik)|wafer]] [[semikonduktor]] dalam proses [[fabrikasi perangkat semikonduktor]]. Contohnya termasuk produksi penguat frekuensi radio (RF), LED, komponen komputer optik, dan [[mikroprosesor]] untuk [[komputer]]. Fabrikasi wafer digunakan untuk membuat komponen dengan struktur listrik yang diperlukan.
{{multiple image
| align = right
| image1 = CMOS_fabrication_process.svg
| width1 = 200
| alt1 =
| caption1 =
| image2 = Photolithography_etching_process.svg
| width2 = 140
| alt2 =
| caption2 =
| footer = Ilustrasi sederhana proses fabrikasi inverter CMOS pada substrat tipe-p dalam mikrofabrikasi semikonduktor. Setiap langkah etsa dirinci pada gambar berikut. Catatan: Kontak gerbang, sumber, dan pembuangan biasanya tidak berada pada bidang yang sama pada perangkat sebenarnya, dan diagram tidak dapat diskalakan.
}}
Proses utama dimulai dengan insinyur kelistrikan merancang rangkaian dan mendefinisikan fungsinya, serta menentukan sinyal, input/output, dan voltase yang diperlukan. Spesifikasi rangkaian listrik ini dimasukkan ke dalam perangkat lunak desain sirkuit listrik, seperti SPICE, dan kemudian diimpor ke program tata letak sirkuit, yang serupa dengan yang digunakan untuk desain berbantuan komputer. Hal ini diperlukan agar lapisan dapat ditentukan untuk produksi masker foto. Resolusi sirkuit meningkat dengan cepat pada setiap langkah desain, karena skala sirkuit pada awal proses desain sudah diukur dalam pecahan mikrometer. Setiap langkah meningkatkan kepadatan sirkuit untuk area tertentu.
Baris 14 ⟶ 26:
== Produksi Wafer Silikon ==
=== Proses Produksi Wafer Silikon ===
Produksi wafer silikon dimulai dengan peleburan silikon murni. Kemudian, menggunakan heat gun atau tungku, memanaskannya, dan melakukan anil pada suhu tinggi.
Pindahkan setiap wafer silikon dari tungku ke alat yang disebut stensil etsa. Jadi, ia mengetsanya untuk menghilangkan bahan silikon yang tidak diinginkan. Bagian yang tersisa di bagian bawah stensil etsa adalah lapisan benih. Terakhir, poles untuk memperlihatkan permukaan kristal ingot silikon. Di bawah ini adalah rincian persiapan dan produksi.
;Persiapan Media Wafer Silikon
Tujuan dari pembuatan media wafer silikon adalah untuk menghilangkan bahan silikon yang tidak diinginkan, pada lapisan benih. Oleh karena itu, proses ini disebut sebagai produksi wafer silikon. Ini dimulai dengan uap yang menghilangkan bahan silikon yang tidak diinginkan. Kemudian, memanaskannya dalam oven secukupnya untuk menyelesaikan proses ini.
;Pertumbuhan Kristal dan Proses Pengirisan Wafer
Tempatkan benih kristal tunggal pada wadah wafer berputar untuk menumbuhkan silikon kristal pada lapisan benih. Setelah kristal tumbuh, kristal dipotong menjadi irisan tipis dan dikirim untuk pengujian dan pengemasan.
;Penyortiran Ketebalan
Wafer tersebut dkirimkan untuk disortir ketebalannya. Kemudian siap untuk proses kristalisasi.
;Proses Lapping & Etsa
Langkah selanjutnya dalam wafer adalah memutar dan mengetsa wafer. Kemudian lapping dengan cara memoles permukaan wafer silikon tersebut. Pada langkah ini, digunakan mesin lapping yang disebut lap-polisher.
;Penyortiran Ketebalan dan Pemeriksaan Kerataan
Wafer dengan ukuran dan kerataan yang sama kemudian dikemas dan dikirim untuk siap untuk proses selanjutnya.
=== Pemurnian Silikon Polikristalin Grade Elektronik (Polisilikon) ===
Silikon adalah unsur paling melimpah kedua di kerak bumi (oksigen adalah yang pertama). Ini terjadi secara alami di batuan dan pasir silikat (mengandung Si-O). Unsur silikon yang digunakan dalam pembuatan perangkat semikonduktor dihasilkan dari pasir kuarsa dan kuarsit dengan kemurnian tinggi, yang mengandung sedikit pengotor. Silikon kelas elektronik, nama yang digunakan untuk kelas silikon yang digunakan dalam pembuatan perangkat semikonduktor, adalah produk dari serangkaian proses yang dimulai dengan konversi pasir kuarsa atau kuarsit menjadi “silikon kelas metalurgi” (MG-Si), dalam mesin listrik. tungku busur menurut reaksi kimianya:
Baris 50 ⟶ 77:
Semikonduktor senyawa biner yang sederhana dapat dibuat dalam jumlah besar, dan wafer kristal tunggal diproduksi dengan proses yang serupa dengan yang digunakan dalam pembuatan wafer silikon. GaAs, InP dan senyawa ingot semikonduktor lainnya dapat ditanam menggunakan metode Czochralski atau Bridgman-Stockbarger dengan wafer yang dibuat dengan cara yang mirip dengan produksi wafer silikon. Pengkondisian permukaan wafer semikonduktor majemuk, (yaitu, menjadikannya reflektif dan datar) diperumit oleh fakta bahwa setidaknya terdapat dua elemen dan elemen ini dapat bereaksi dengan etsa dan abrasif dalam cara yang berbeda.
{| class="wikitable"
!Material System
!Name
!Formula
!Energy Gap (eV)
!Band Type(I = indirect; D = direct)
|-
| colspan="1" rowspan="4" |IV
|Diamond
|C
|5.47
|I
|-
|Silicon
|Si
|1.124
|I
|-
|Germanium
|Ge
|0.66
|I
|-
|Grey Tin
|Sn
|0.08
|D
|-
| colspan="1" rowspan="2" |IV-IV
|Silicon Carbide
|SiC
|2.996
|I
|-
|Silicon-Germanium
|SixGe1-x
|Var.
|I
|-
| colspan="1" rowspan="3" |IIV-V
|Lead Sulfide
|PbS
|0.41
|D
|-
|Lead Selenide
|PbSe
|0.27
|D
|-
|Lead Telluride
|PbTe
|0.31
|D
|-
| colspan="1" rowspan="12" |III-V
|Aluminum Nitride
|AlN
|6.2
|I
|-
|Aluminum Phosphide
|AlP
|2.43
|I
|-
|Aluminum Arsenide
|AlAs
|2.17
|I
|-
|Aluminum Antimonide
|AlSb
|1.58
|I
|-
|Gallium Nitride
|GaN
|3.36
|D
|-
|Gallium Phosphide
|GaP
|2.26
|I
|-
|Gallium Arsenide
|GaAs
|1.42
|D
|-
|Gallium Antimonide
|GaSb
|0.72
|D
|-
|Indium Nitride
|InN
|0.7
|D
|-
|Indium Phosphide
|InP
|1.35
|D
|-
|Indium Arsenide
|InAs
|0.36
|D
|-
|Indium Antimonide
|InSb
|0.17
|D
|-
| colspan="1" rowspan="6" |II-VI
|Zinc Sulfide
|ZnS
|3.68
|D
|-
|Zinc Selenide
|ZnSe
|2.71
|D
|-
|Zinc Telluride
|ZnTe
|2.26
|D
|-
|Cadmium Sulfide
|CdS
|2.42
|D
|-
|Cadmium Selenide
|CdSe
|1.70
|D
|-
|Cadmium Telluride
|CdTe
|1.56
|D
|}
'''Tabel 1''' . Semikonduktor unsur dan semikonduktor senyawa biner.
== Pasar WFE ==
Masing-masing disebut sebagai pasar peralatan wafer fab atau pasar (peralatan) ujung depan wafer, keduanya menggunakan akronim WFE, pasarnya adalah produsen mesin yang pada gilirannya memproduksi semikonduktor.<ref name="apex">apexresearch, [https://www.njmmanews.com/global-wafer-fab-equipmentwfe-market-insights-2019-2025-applied-materials-asml-kla-tencor-lam-research-tel/ "Global Wafer Fab Equipment (WFE) Market Insights 2019-2025"]
''njmmanews.com'', January 30, 2020. [https://www.apexmarketsresearch.com/report/global-wafer-fab-equipmentwfe-market-by-product-484325/#sample Sample apexresearch report (PDF).] "Warning: Potential Security Risk Ahead" on the ''njmmanews.com'' link to the [http://njmmanews.com/jesus-martinez-fills-in-against-nah-shon-burrell-at-bellator-108/ "Jesus Martinez fills in against Nah-Shon Burrell at Bellator 108"] citation in the [[Nah-Shon Burrell]] Wikipedia article; ''no'' warning on the other links to the ''njmmanews.com'' site here in the "Wafer fabrication" Wikipedia article. Retrieved 2020-05-29.</ref> Tautan apexresearch pada tahun 2020 mengidentifikasi Applied Materials, ASML, KLA-Tencor, Lam Research, TEL dan Dainippon Screen Manufacturing sebagai pelaku pasar[2] sedangkan laporan Electronicsweekly.com tahun 2019, mengutip presiden The Information Network, Robert Castellano, berfokus pada masing-masing pasar saham yang dipimpin oleh dua pemimpin, Applied Materials dan ASML.
== Produsen Wafer Silikon ==
;Alfa Chemistry
Alfa Chemistry, Manufacturer Silicon/Silicon Dioxide Wafers, didirikan pada tahun 2015, berbasis di New York, AS sebagai perusahaan bioteknologi dan produsen bahan graphene. Portofolio produk mereka meliputi graphene oxide, film graphene CVD, layanan modifikasi graphene, seri graphene, material mirip graphene, bahan nano karbon, titik kuantum, nanopartikel yang akan datang, dan layanan transfer graphene. Perusahaan juga menyediakan layanan di bidang manufaktur khusus, dan analisis graphene dengan jaminan kualitas. Produknya digunakan di berbagai industri yang meliputi energi, elektronik digital, lingkungan, tekstil, pelapisan, dan ilmu biomedis.
;Wafer World, Inc.
Wafer World, Distributor Silicon Wafer. adalah pemasok wafer dan bahan semikonduktor yang berbasis di Florida dengan berbagai ketebalan dan orientasi yang terdiri dari berbagai bahan termasuk galium arsenida, kuarsa, germanium, dan safir. Didirikan pada tahun 1997, perusahaan ini melayani klien di lebih dari 45 negara di enam benua. Fasilitas manufaktur perusahaan dapat mengakomodasi berbagai spesifikasi dan kualitas produk, menawarkan layanan Pengemasan Ruang Bersih yang melibatkan pengendalian lingkungan untuk meminimalkan risiko kontaminasi. Industri yang dilayani oleh Wafer World, Inc. termasuk dirgantara, tenaga surya, semikonduktor, dan bioteknologi.
;WaferPro
WaferPro adalah distributor pemasok wafer silikon dan bahan semikonduktor lainnya yang digunakan dalam sistem mikroelektromekanis, optik, dan energi surya. Didirikan pada tahun 2016, lini produk perusahaan yang berbasis di California ini mencakup float zone (FZ), silikon termal oksida, silikon pada isolator (SOI), dan wafer silikon nitrida. Perusahaan ini menawarkan layanan seperti pengiriman ke seluruh dunia dan dukungan pelanggan dalam bentuk saran teknis, penawaran harga, dan belanja online untuk menambah kenyamanan. Produk WaferPro telah digunakan oleh berbagai perusahaan di bidang teknologi, antara lain Intel, Apple, Nvidia, dan Tesla.
;LONGi Green Energy Technology Co., Ltd.
LONGi Green Energy Technology Co., Ltd. (LGET), Pabrikan Wafer Silikon Monokristalin, adalah produsen modul surya yang berbasis di Xi'an, Tiongkok. Awalnya didirikan pada tahun 2000 sebelum berganti nama dari Xi'an Longi Silicon Materials Corporation pada tahun 2017, perusahaan ini memproduksi berbagai solusi fotovoltaik surya (PV) yang memasok klien di bidang elektronik, pembangkit listrik, dan nanoteknologi. Portofolio produk perusahaan mencakup wafer monokristalin, sel, dan modul dengan serangkaian teknologi terintegrasi seperti PERC, TOPCon, multi-busbar, dan pelacakan cerdas. Dengan klien seperti Rahimafrooz Renewable Energy dan tur ATP, LGET adalah salah satu pengembang proyek tenaga surya terbesar di Xi'an saat ini.
;Okmetic
Okmetic, Manufacturer Pabrikan Wafer silikon, adalah produsen wafer silikon khusus berskala besar yang digunakan dalam produksi filter frekuensi radio, sensor, dan sistem mekanis elektronik mikro (MEMS), Awalnya didirikan di Finlandia pada tahun 1985, perusahaan ini sekarang dimiliki oleh Grup Industri Silikon Nasional Tiongkok, yang berbasis di Shanghai. Perusahaan ini memproduksi berbagai bahan semikonduktor, termasuk wafer berpola untuk produksi yang hemat biaya atau efisien, wafer resistivitas tinggi untuk perangkat yang beroperasi pada frekuensi tinggi, dan wafer poles satu dan dua sisi yang dapat menahan tegangan tinggi. Okmetic juga memiliki departemen R&D yang agresif untuk mengikuti perkembangan teknologi baru di industri semikonduktor.
;Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Pabrikan Distributor Wafer Silikon, didirikan pada tahun 1926 di Jepang, adalah produsen dan distributor bahan kimia sintetis dan bahan elektronik, seperti silikon semikonduktor dan kuarsa tanah jarang. Perusahaan ini menawarkan berbagai macam produk, termasuk sealant silikon dan karet, serta turunan selulosa yang digunakan dalam makanan dan obat-obatan, dan magnet tanah jarang. Perusahaan ini memiliki empat segmen bisnis inti, termasuk bahan kimia infrastruktur, bahan elektronik, agen fungsional berbasis silikon, dan teknik khusus untuk pengembangan desain, konstruksi, dan pemeliharaan pabrik.
;SIEGERT WAFER GmbH
SIEGERT WAFER GmbH, Distributor Wafer Silikon, adalah pemasok wafer multinasional yang terbuat dari berbagai bahan, termasuk safir, silikon, dan kaca. Perusahaan ini didirikan pada tahun 2012 di Aachen, Jerman, dengan produk yang digunakan pada layar OLED, sel surya, sensor kimia, dan layar sentuh. Perusahaan ini menawarkan layanan diagnostik dan layanan penyesuaian wafer, serta pertanyaan inventaris terperinci melalui situs web mereka. SIEGERT WAFER GmbH melayani klien di industri elektronik, bioteknologi, dan nanoteknologi, termasuk Infineon Technologies AG dan Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT).
== Lihat pula ==
* [[
* [[
* [[Semikonduktor]]
* [[
* [[Boule (kristal silikon)|Boule kristal silikon]]
* [[Doping (semikonduktor)|Doping semikonduktor]]
* [[Pengemasan sirkuit terpadu]]
* [[Fotolitografi]]
* [[Litografi ultraviolet ekstrim]]
* [[ASML Holding]] pemasok sistem [[fotolitografi]] terbesar, terutama untuk industri [[semikonduktor]].
* [[Semiconductor Equipment and Materials International|SEMI]] — The semiconductor industry trade association
* [[Electronic design automation]]
* [[Telekomunikasi]]
* [[Mikroprosesor]]
* [[Rangkaian elektronik]]
* [[Digital]]
* [[Sirkuit analog]]
* [[Unit Pemroses Sentral]]
* [[Mikroarsitektur]]
* [[Very Large Scale Integration]]
* [[Desain prosesor]]
* [[Desain sirkuit elektronik]]
* [[Sirkuit terpadu]]
* [[MOSFET]]
* [[Sirkuit elektronik]]
* [[Perangkat semikonduktor]]
* [[Sirkuit elektronik]]
* [[Teknik elektronika]]
* [[Desain elektronik]]
* [[Teknik telekomunikasi]]
== Referensi ==
| |||