1.Аб інтэгральных схемах
1.1 Канцэпцыя і нараджэнне інтэгральных схем
Інтэгральная схема (IC): адносіцца да прылады, якая аб'ядноўвае актыўныя прылады, такія як транзістары і дыёды, з пасіўнымі кампанентамі, такімі як рэзістары і кандэнсатары, з дапамогай шэрагу спецыяльных метадаў апрацоўкі.
Схема або сістэма, «інтэграваная» ў паўправадніковую пласціну (напрыклад, крэмній або такія злучэнні, як арсенід галію) у адпаведнасці з пэўнымі ўзаемасувязямі ланцугоў, а затым упакаваная ў абалонку для выканання пэўных функцый.
У 1958 годзе Джэк Кілбі, які адказваў за мініяцюрызацыю электроннага абсталявання ў Texas Instruments (TI), прапанаваў ідэю інтэгральных схем:
«Паколькі ўсе кампаненты, такія як кандэнсатары, рэзістары, транзістары і г.д., могуць быць зроблены з аднаго матэрыялу, я падумаў, што можна зрабіць іх на кавалку паўправадніковага матэрыялу, а затым злучыць паміж сабой, каб сфармаваць поўную схему».
12 і 19 верасня 1958 г. Кілбі завяршыў вытворчасць і дэманстрацыю асцылятара фазавага зруху і трыгера адпаведна, што азначала нараджэнне інтэгральнай схемы.
У 2000 годзе Кілбі стаў лаўрэатам Нобелеўскай прэміі па фізіцы. Нобелеўскі камітэт аднойчы пракаментаваў, што Кілбі «заклаў аснову сучасных інфармацыйных тэхналогій».
На малюнку ніжэй паказаны Кілбі і яго патэнт на інтэгральную схему:
1.2 Развіццё тэхналогіі вырабу паўправаднікоў
На наступным малюнку паказаны этапы развіцця тэхналогіі вырабу паўправаднікоў: 
1.3 Прамысловая сетка інтэгральных схем
Склад ланцужка паўправадніковай прамысловасці (у асноўным інтэгральныя схемы, уключаючы дыскрэтныя прылады) паказаны на малюнку вышэй:
- Fabless: кампанія, якая распрацоўвае прадукты без вытворчай лініі.
- IDM: Integrated Device Manufacturer, інтэграваны вытворца прылад;
- IP: вытворца схемных модуляў;
- EDA: Electronic Design Automatic, аўтаматызацыя электроннага праектавання, кампанія ў асноўным прадастаўляе інструменты для праектавання;
- Ліцейны; Вафельны ліцейны завод, прадастаўленне паслуг па вытворчасці чыпаў;
- Упакоўка і тэсціраванне ліцейных кампаній: у асноўным абслугоўваюць Fabless і IDM;
- Кампаніі па вытворчасці матэрыялаў і спецыяльнага абсталявання: у асноўным забяспечваюць неабходныя матэрыялы і абсталяванне для кампаній-вытворцаў чыпаў.
Асноўнай прадукцыяй, вырабленай з выкарыстаннем паўправадніковай тэхналогіі, з'яўляюцца інтэгральныя схемы і дыскрэтныя паўправадніковыя прылады.
Асноўныя прадукты інтэгральных схем ўключаюць:
- Спецыфічныя стандартныя дэталі (ASSP);
- Мікрапрацэсарны блок (МПУ);
- Памяць
- Спецыяльная інтэгральная схема (ASIC);
- Аналагавая схема;
- Агульная лагічная схема (Logical Circuit).
Асноўныя прадукты паўправадніковых дыскрэтных прылад ўключаюць:
- Дыёд;
- Транзістар;
- Прылада харчавання;
- Высакавольтная прылада;
- Мікрахвалевая печ;
- Оптаэлектроніка;
- Датчык прылады (Sensor).
2. Працэс вытворчасці інтэгральнай схемы
2.1 Вытворчасць мікрасхем
На крамянёвай пласціне можна вырабляць дзясяткі ці нават дзясяткі тысяч пэўных чыпаў адначасова. Колькасць чыпаў на крамянёвай пласціне залежыць ад тыпу прадукту і памеру кожнага чыпа.
Крамянёвыя пласціны звычайна называюць падкладкамі. Дыяметр крамянёвых пласцін павялічваўся на працягу многіх гадоў, ад менш чым 1 цалі ў пачатку да звычайна выкарыстоўваных 12 цаляў (каля 300 мм) цяпер, і перажывае пераход да 14 цаляў або 15 цаляў.
Вытворчасць чыпаў звычайна дзеліцца на пяць этапаў: падрыхтоўка крамянёвай пласціны, вытворчасць крамянёвай пласціны, тэставанне/падборка чыпа, зборка і ўпакоўка і канчатковае тэсціраванне.
(1)Падрыхтоўка крамянёвай пласціны:
Для вырабу сыравіны крэмній здабываецца з пяску і чысціцца. Спецыяльны працэс вырабляе крамянёвыя зліткі адпаведнага дыяметра. Затым зліткі наразаюцца на тонкія крэмніевыя пласціны для вырабу мікрачыпаў.
Вафлі рыхтуюцца ў адпаведнасці са спецыфікацыямі, такімі як патрабаванні да рэгістрацыйнага краю і ўзроўні забруджвання.
(2)Вытворчасць крамянёвай пласціны:
Крамянёвая пласціна, таксама вядомая як вытворчасць мікрасхем, паступае на завод па вытворчасці крэмніевых пласцін, а затым праходзіць розныя этапы ачысткі, фарміравання плёнкі, фоталітаграфіі, тручэння і легіравання. Апрацаваная крамянёвая пласціна мае поўны набор інтэгральных схем, пастаянна выгравіраваны на крамянёвай пласціне.
(3)Тэставанне і выбар крэмніевых пласцін:
Пасля завяршэння вытворчасці крамянёвых пласцін яны адпраўляюцца ў зону выпрабаванняў/сартавання, дзе асобныя мікрасхемы даследуюцца і электрычна выпрабоўваюцца. Затым прымальныя і непрымальныя чыпы сартуюцца, а дэфектныя чыпы пазначаюцца.
(4)Зборка і ўпакоўка:
Пасля тэсціравання/сартавання пласцін яны пераходзяць на этап зборкі і ўпакоўкі, каб упакаваць асобныя чыпы ў ахоўны пакет трубак. Тыльны бок пласціны шліфуецца для памяншэння таўшчыні падкладкі.
Тоўстая пластыкавая плёнка прымацоўваецца да адваротнага боку кожнай пласціны, а затым лязо пілы з алмазным наканечнікам выкарыстоўваецца для аддзялення чыпсаў на кожнай пласціне ўздоўж ліній рыскі на пярэднім баку.
Пластыкавая плёнка на адваротным баку крамянёвай пласціны прадухіляе адпадзенне крэмніевага чыпа. На зборачным прадпрыемстве добрыя чыпы прэсуюцца або эвакуіруюцца для фарміравання зборачнай упакоўкі. Пазней чып запячатваецца ў пластыкавую або керамічную абалонку.
(5)Выніковы тэст:
Каб пераканацца ў функцыянальнасці чыпа, кожная ўпакаваная інтэгральная схема правяраецца на адпаведнасць патрабаванням вытворцы да электрычных і экалагічных параметраў. Пасля канчатковага тэсціравання чып адпраўляецца заказчыку для зборкі ў спецыяльна адведзеным месцы.
2.2 Падзел працэсу
Працэсы вытворчасці інтэгральных схем звычайна дзеляцца на:
Пярэдні канец: Пачатковы працэс звычайна адносіцца да працэсу вытворчасці такіх прылад, як транзістары, у асноўным уключаючы працэсы фарміравання ізаляцыі, структуры засаўкі, вытоку і сцёку, кантактных адтулін і г.д.
Бэкэнд: Бэк-энд працэс у асноўным адносіцца да фарміравання злучальных ліній, якія могуць перадаваць электрычныя сігналы на розныя прылады на чыпе, у асноўным уключаючы такія працэсы, як нанясенне дыэлектрыка паміж злучальнымі лініямі, фарміраванне металічных ліній і фарміраванне свінцовай пляцоўкі.
Сярэдняя стадыя: Каб палепшыць прадукцыйнасць транзістараў, перадавыя тэхналагічныя вузлы пасля 45 нм/28 нм выкарыстоўваюць дыэлектрыкі засаўкі з высокім К і металічныя працэсы засаўкі, а таксама дадаюць працэсы замены засаўкі і лакальныя працэсы ўзаемазлучэнняў пасля падрыхтоўкі структуры крыніцы і сцёку транзістара. Гэтыя працэсы знаходзяцца паміж інтэрфейсным і бэк-энд працэсам і не выкарыстоўваюцца ў традыцыйных працэсах, таму іх называюць працэсамі сярэдняга этапу.
Звычайна працэс падрыхтоўкі кантактнага адтуліны з'яўляецца лініяй падзелу паміж пачатковым і канчатковым працэсамі.
Кантактнае адтуліну: адтуліна, выгравіраваная вертыкальна ў крамянёвай пласціне для злучэння лініі злучэння металу першага пласта і прылады падкладкі. Ён запоўнены такім металам, як вальфрам, і выкарыстоўваецца для падвядзення электрода прылады да пласта злучэння металу.
Скразная дзірка: Гэта шлях злучэння паміж двума сумежнымі пластамі металічных ліній злучэння, які знаходзіцца ў пласце дыэлектрыка паміж двума пластамі металу і звычайна запоўнены такімі металамі, як медзь.
У шырокім сэнсе:
Пярэдні працэс: У шырокім сэнсе вытворчасць інтэгральных схем павінна таксама ўключаць у сябе тэсціраванне, упакоўку і іншыя этапы. У параўнанні з тэсціраваннем і ўпакоўкай, вытворчасць кампанентаў і злучэнняў з'яўляецца першай часткай вытворчасці інтэгральных схем, якую разам называюць інтэрфейснымі працэсамі;
Бэк-энд працэс: Тэставанне і ўпакоўка называюцца бэк-энд працэсамі.
3. Дадатак
SMIF: Стандартны механічны інтэрфейс
AMHS: Аўтаматызаваная сістэма перадачы матэрыялаў
OHT: перадача падвеснага пад'ёмніка
FOUP: Уніфікаваны блок з адчыненнем спераду，Эксклюзіўна для пласцін памерам 12 цаляў (300 мм)
Што больш важна,Semicera можа дацьграфітавыя дэталі, мяккі/цвёрды фетр,дэталі з карбіду крэмнію, CVD дэталі з карбіду крэмнію, іДэталі з пакрыццём SiC/TaCз поўным паўправадніковым працэсам за 30 дзён.Мы шчыра спадзяемся стаць вашым доўгатэрміновым партнёрам у Кітаі.
Час публікацыі: 15 жніўня 2024 г