半導体フォトリソグラフィー

集積回路（IC）を作る基本的なプロセスは、フォトリソグラフィに含まれるパターン転写技術に依存している。IC産業は、金属蒸着、パターニング、選択的ドーピングという3つの主要プロセスに依存している。 

これにより、メモリーチップ、マイクロチップ、PCB、マイクロプロセッサーを半導体表面に作ることができる。半導体内では、導体や絶縁体が接続や絶縁領域を作るために使用される。電子デバイス内のパターン化された電極設計は、不均一な電界を作り出します。電界が散逸すると、今度は低電圧の印加が可能になり、必要な消費電力を下げることができる。  

金属蒸着 

金属膜蒸着は、電気部品やセンサー・コーティングの作成に使用される。金属蒸着によって、構造層、犠牲層、導電層、絶縁層を作ることができる。例えば、二酸化ケイ素は犠牲層とマスキング材料の両方として使用される。金属蒸着で得られる膜厚は、基材に反応して成長する材料の量によって決まる。膜成長に影響する主なパラメーターには、温度と蒸着時間がある。熱酸化は、Si基板上に二酸化ケイ素の均一な層を成長させるために使用される。酸素（O₂)への暴露が酸化層の厚さを決定し、暴露時間が長いほど酸化層は厚くなる。温度が高いと反応速度が速くなる。酸化層の形成中に、下地のシリコンの一部が消費されることに注意することが重要である。酸化の過程で約45%のSiが消費される。酸化膜の厚さは、Siウェハーの色にも直接関係しています。酸化膜の厚さを示すには、一般的にカラーチャートが使用されます。  

パターン化 

基板上に微細な特徴を得るには、より短い波長の光が必要である。 次世代フォトリソグラフィー.マイクロチップは、シリコンのような半導体の上にパターニングされた微細な回路部品で構成されている。トランジスタは基板上にパターニングされ、スイッチやアンプの役割を果たす。最も一般的なマイクロチップの種類には、ロジックチップとメモリーチップがある。チップは対応する機能によってグループ分けされることが多い。ロジックチップは情報を処理し、メモリーチップは情報を保存する。これらのマイクロチップを作るには、フォトリソグラフィが必要です。フォトリソグラフィーでは、基板表面を洗浄し、フォトレジストでスピンコートし、フォトマスクで覆い、紫外線を照射し、溶剤で現像してパターンを形成する。

選択的ドーピング 

半導体ドーピングは、材料の導電性を変更することを含む。これは拡散またはイオン注入によって達成される。ドーピングの種類を特定するには、価電子、つまり外側の電子の量が用いられる。p型ドーピングでは3つの価電子があり、n型では5つの価電子がある。どちらのタイプのドーピングも、自由電子の増加（n型）または正孔の増加（p型）によって半導体の導電性を高めるために用いられる。組み合わせるとpn接合が形成され、電荷の流れを制御するために使用される。シリコンは、他の導電性金属と混ぜることで操作できるため、一般的な基板材料である。  

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