Công Nghệ Bán Dẫn Và Cuộc Cách Mạng Vi Mạch Bán Dẫn Tại Việt Nam

Admin

01 Mo, 2020

Mục lục bài viết

| Kiến Thức | - hầu như chúng ta đều biết, bước nhảy vọt của ngành công nghệ điện tử hiện nay đang thay đổi bộ mặt của Thế giới. Nhưng ít ai biết được để có được sự thay đổi chóng mặt như vậy thì vẫn cần rất nhiều vào các ngành công nghiệp phụ trợ khác để hỗ trợ như: công nghệ sản xuất chip, công nghệ bán dẫn,....Chính nhờ có bước phát triển vượt bật của ngành công nghiệp bán dẫn mà các thiết bị điện tử ngày nay đã nhỏ gọn hơn, bền hơn và dễ sử dụng hơn. Blog Công Nghệ sẽ điểm qua một số thông tin cơ bản về lĩnh vực chất bán dẫn để mọi người có cái nhìn bao quát hơn.

Công Nghệ Bán Dẫn Là Gì?

Là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Gọi là "bán dẫn" (chữ "bán" theo nghĩa Hán Việt có nghĩa là một nửa), vì chất này có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó, hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện.

Các thiết bị bán dẫn mang lại một loạt các tính chất hữu ích như có thể điều chỉnh chiều và đường đi của dòng điện theo một hướng khác, thay đổi điện trở nhờ ánh sáng hoặc nhiệt. Vì các thiết bị bán dẫn có thể thay đổi tính chất thông qua tạp chất hay ánh sáng hoặc nhiệt, nên chúng thường được dùng để mở rộng, đóng ngắn mạch điện hay chuyển đổi năng lượng.

Các Ứng Dụng Của Công Nghệ Bán Dẫn

Công nghiệp bán dẫn đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn của nhiều Quốc gia trên Thế giới. Bên trong một con chip rất nhỏ là một hệ thống chằn chịt vi mạch cực kì phức tạp, việc thiết kế và chế tạo là sự tổng hợp của nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ khác nhau.

Ngày nay, chất bán dẫn trở thành một nguyên liệu không thể thiếu cho nhiều thiết bị điện tử cũng như cơ sở hạ tầng xã hội; nó đang tích cực hỗ trợ cho cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Chất bán dẫn có vai trò quan trọng trong việc điều khiển các thiết bị trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: máy điều hoà, điều trị phẫu thuật bằng laser, điện thoại thông minh, máy tính, màn hình, ... và nhiều các ứng dụng khác trong đời sống. Sự phát triển vượt bật của công nghệ bán dẫn đã giúp tối ưu hoá các hệ thống, ngày càng thu nhỏ các thiết bị điện tử giúp tiết kiệm năng lượng hơn, dễ sử dụng hơn, giúp ích cho việc hạn chế tác động đến môi trường toàn cầu. Sự xuất hiện của các ông lớn trong lĩnh vực về vi mạch như Intel, Samsung,... đang làm cho ngành công nghiệp bán dẫn tại Việt Nam phát triển nhanh trong vài năm gần đây.

Trong Chế Biến

Trong bán dẫn chế tạo thiết bị, các bước chế biến khác nhau rơi vào bốn loại chính: Lắng đọng, diệt, Patterning, và sửa đổi các tính chất điện.

  • Lắng đọng là bất kỳ quá trình mọc lông, áo lông, hoặc chuyển một tài liệu vào wafer. Công nghệ có sẵn bao gồm lắng đọng vật lý hơi (PVD), lắng đọng hơi hóa học (CVD), lắng đọng điện hóa (ECD), epitaxy chùm phân tử (MBE) và gần đây hơn, lắng đọng lớp nguyên tử (ALD) trong số những người khác.
  • Quá trình loại bỏ bất kỳ mà loại bỏ vật liệu từ các wafer hoặc với số lượng lớn hoặc hình thức chọn lọc và bao gồm chủ yếu của quá trình etch, cả hai khắc axit ướt và khô khắc như etch ion phản ứng (RIE). Hóa chất cơ planarization (CMP) cũng là một quá trình loại bỏ sử dụng giữa các cấp.
  • Patterning bao gồm hàng loạt các quá trình hình hoặc thay đổi hình dạng hiện tại của các vật liệu lắng đọng và thường được gọi là in thạch bản. Ví dụ, trong in thạch bản thông thường, wafer được phủ một chất hóa học gọi là một Âôphotoresist ". Các photoresist được tiếp xúc bởi một ÂôstepperÂ", một thiết bị tập trung, Canh lề, và di chuyển các mặt nạ, để lộ phần chọn của wafer với ánh sáng bước sóng ngắn . Các khu vực chưa phơi sáng được rửa sạch bởi một giải pháp phát triển. Sau khi khắc hoặc chế biến khác, cản quang còn lại được lấy ra bởi tro plasma.
  • Sửa đổi các thuộc tính điện đã bao gồm lịch sử của doping nguồn transistor và cống ban đầu của lò khuếch tán và sau đó bằng cách cấy ion. Các quá trình doping được theo sau bởi lò nấu thủy tinh hoặc trong các thiết bị tiên tiến, do ủ nhiệt nhanh (RTA) mà phục vụ để kích hoạt dopants cấy. Sửa đổi các thuộc tính điện bây giờ cũng mở rộng để giảm hằng số điện môi trong low-k vật liệu cách nhiệt thông qua việc tiếp xúc với ánh sáng cực tím trong xử lý UV (UVP). Nhiều chip hiện đại có tám hoặc nhiều cấp độ sản xuất tại hơn 300 bước xử lý trình tự.