"ऑक्सीकरण" चरण के दौरान, वेफर की सतह पर एक ऑक्साइड परत (SiO?) बनती है। अर्धचालक प्रसंस्करण में वेफर सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ है। ऑक्साइड परत वेफर की सतह को अशुद्धियों से बचाती है, और अगला चरण अर्धचालक परिपथ का डिज़ाइन तैयार करना है।

सेमीकंडक्टर चिप में सर्किट कैसा दिखता है? आइए एक साथ सीखें!

माइक्रो सेमीकंडक्टर चिप्स में हज़ारों से लेकर लाखों इलेक्ट्रॉनिक घटक (डायोड, ट्रांजिस्टर, कैपेसिटर, रेसिस्टर्स) होते हैं। ये सेमीकंडक्टर इंटीग्रेटेड सर्किट कैसे बनाए जाते हैं? आइए पहले सेमीकंडक्टर के विकास के इतिहास को थोड़ा समझते हैं।

ट्रांजिस्टर: जहां इलेक्ट्रॉनिक क्रांति की शुरुआत हुई

1947 में, संयुक्त राज्य अमेरिका की सबसे बड़ी दूरसंचार कंपनी, अमेरिकन टेलीफोन एंड टेलीग्राफ (एटी एंड टी) की केंद्रीय अनुसंधान सुविधा, बेल लेबोरेटरीज के शोधकर्ताओं ने ट्रांजिस्टर का आविष्कार किया। इस आविष्कार को शुरू में "एम्प्लीफायर" कहा जाता था और बाद में इसका नाम बदलकर ट्रांजिस्टर कर दिया गया।

ट्रांजिस्टर जल्द ही इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के मुख्य घटक बन गए। हालाँकि, तकनीकी प्रगति के साथ, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में और भी अधिक कार्यात्मकताएँ आने लगीं। इसके परिणामस्वरूप, ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधकों से लेकर डायोड और कैपेसिटर तक, आपस में जुड़ने वाले घटकों की संख्या में तेज़ी से वृद्धि हुई। ये संपर्क बिंदु अधिकांश उत्पाद विफलताओं का कारण भी बने।

1958 में, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स (TI) के इंजीनियर जैक किल्बी ने एक समाधान विकसित किया। जटिल इलेक्ट्रॉनिक घटकों को छोटा किया जाएगा और फिर एक छोटी सतह पर सर्किट के रूप में मुद्रित किया जाएगा। इन सर्किटों को एक-दूसरे के ऊपर रखा जाएगा, जिससे एकीकृत सर्किट (आईसी) का जन्म होगा।

इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी): इलेक्ट्रॉनिक्स में एक क्रांति

ट्रांजिस्टर, प्रतिरोधक, डायोड और कैपेसिटर, जो अर्धचालक एकीकृत सर्किट (आईसी) बनाते हैं, विद्युत संकेतों की गणना और भंडारण के लिए आपस में जुड़े होते हैं।

आइए प्रत्येक घटक वर्ग के कार्य पर करीब से नज़र डालें। ट्रांजिस्टर विद्युत आपूर्ति को खोलने और बंद करने के लिए स्विच का काम करते हैं, जबकि संधारित्र आवेशों को संचित और संग्रहीत करते हैं। प्रतिरोधक धारा को नियंत्रित करते हैं, और डायोड सिग्नल की एकरूपता बनाए रखते हैं।

सेमीकंडक्टर इंटीग्रेटेड सर्किट का निर्माण सभी सर्किट घटकों को जटिल और जटिल मल्टीलेयर पैटर्न में एकीकृत करके किया जाता है। इन जटिल सर्किटों को मैन्युअल रूप से खींचना असंभव है, इसलिए फोटोग्राफिक छवियों को विकसित करने के समान एक विधि का उपयोग किया जाता है।

एकीकृत सर्किट के विकास ने अर्धचालक उद्योग की प्रगति को प्रेरित किया। अलग-अलग घटकों को मैन्युअल रूप से एकीकृत सर्किट से जोड़ने का मतलब है छोटे उत्पाद फॉर्म कारक और कम बिजली की खपत, जबकि तेज डेटा प्रोसेसिंग प्राप्त करना। फोटो-लिथोग्राफी तकनीक का उपयोग करने का मतलब था कि सेमीकंडक्टर आईसी बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए विश्वसनीय और फायदेमंद थे।

1960 के दशक में, बेल लैब्स के दिवंगत कोरियाई-अमेरिकी इंजीनियर डॉ. डावोन कांग और मार्टिन अटाला ने "MOS-FET" (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) विकसित किया। यहीं से इंटीग्रेटेड सर्किट की असली चमक शुरू हुई।

एमओएस-एफईटी ने पारंपरिक द्विध्रुवी-जंक्शन ट्रांजिस्टर की सीमाओं को हल किया, जिनका निर्माण करना मुश्किल था और बहुत अधिक बिजली की खपत होती थी।

60 वर्षों में, अर्धचालक ट्रांजिस्टर से एकीकृत सर्किट और एमओएस-एफईटी तक विकसित हुए हैं। भविष्य में और नवाचार रोमांचक और प्रतीक्षित है। 

अगले लेख में, हम परिचय देंगे कि कैसे इन जटिल रूप से डिज़ाइन किए गए सर्किटों को नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं का उपयोग करके वेफर्स पर खींचा जाता है।