Kedua: Desain Chip (Chip Design)
Rantai berikutnya adalah desain material, misal desain chip. Desain chip merupakan tahap awal dalam proses produksi semikonduktor, di mana perusahaan merancang cetak biru mikroprosesor yang akan digunakan dalam berbagai perangkat elektronik.
Desain chip merupakan tahap awal dalam proses produksi semikonduktor, di mana perusahaan merancang cetak biru mikroprosesor yang akan digunakan dalam berbagai perangkat elektronik. Proses ini mencakup arsitektur sirkuit, layout transistor, dan optimasi daya serta performa, yang dilakukan menggunakan software EDA (Electronic Design Automation).
Setelah desain selesai, simulasi dilakukan untuk memastikan keandalan dan efisiensinya sebelum masuk ke tahap fabrikasi. Selain itu, elektronik material memainkan peran penting dalam kinerja chip, termasuk silikon sebagai substrat utama, logam penghantar listrik seperti tembaga dan aluminium untuk interkoneksi, serta bahan dielektrik untuk isolasi antar komponen.
Material semikonduktor baru seperti GaN (Gallium Nitride) dan SiC (Silicon Carbide) juga dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi daya dan performa chip dalam aplikasi canggih seperti kendaraan listrik dan komunikasi 5G.
Ketiga: Pabrik Wafer (Wafer Foundry) -- Manufaktur Tahap Awal (Front-end Manufacturing)
Setelah desain selesai, tahap berikutnya adalah produksi wafer silikon, yang dilakukan di pabrik wafer atau foundry. Proses ini melibatkan pencetakan desain mikroprosesor ke dalam wafer silikon menggunakan teknologi litografi canggih.
Pabrik wafer (Wafer Foundry) merupakan fasilitas manufaktur semikonduktor yang menjalankan manufaktur tahap awal (front-end manufacturing), yaitu proses fabrikasi chip pada wafer silikon sebelum masuk ke tahap perakitan dan pengujian. Dalam tahap ini, wafer melewati berbagai proses seperti oxidation, photolithography, etching, deposition, doping, dan CMP (Chemical Mechanical Planarization) untuk membentuk sirkuit mikro yang kompleks. Photolithography digunakan untuk mencetak pola sirkuit, etching membentuk struktur transistor, doping menanamkan ion untuk mengontrol sifat listrik, dan deposition menambahkan lapisan material yang diperlukan. Pabrik wafer harus beroperasi di lingkungan cleanroom (ruang bersih) dengan kontrol partikel ekstrem, karena bahkan debu mikroskopis dapat menyebabkan cacat pada chip. Setelah tahap front-end selesai, wafer dikirim ke fasilitas back-end manufacturing untuk proses pemotongan, packaging, dan pengujian sebelum digunakan dalam perangkat elektronik.
Saat ini, beberapa perusahaan foundry terbesar di dunia antara lain Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) dan Samsung Semiconductor, mendominasi industri ini dengan teknologi manufaktur canggih yang mendukung produksi chip berperforma tinggi.
Keempat: Perakitan, Pengujian, dan Pengemasan (Assembly, Test, and Packaging) -- Manufaktur Tahap Akhir (Back-end Manufacturing)
