1.Rreth qarqeve të integruara
1.1 Koncepti dhe lindja e qarqeve të integruara
Qarku i integruar (IC): i referohet një pajisjeje që kombinon pajisje aktive si transistorët dhe diodat me komponentë pasivë si rezistorët dhe kondensatorët përmes një sërë teknikash specifike përpunimi.
Një qark ose sistem që është "i integruar" në një gjysmëpërçues (të tillë si silikoni ose komponime të tilla si arsenidi i galiumit) sipas ndërlidhjeve të caktuara të qarkut dhe më pas paketohet në një guaskë për të kryer funksione specifike.
Në vitin 1958, Jack Kilby, i cili ishte përgjegjës për miniaturizimin e pajisjeve elektronike në Texas Instruments (TI), propozoi idenë e qarqeve të integruara:
“Meqenëse të gjithë komponentët si kondensatorët, rezistorët, tranzistorët, etj. mund të bëhen nga një material, mendova se do të ishte e mundur t'i bëja ato në një pjesë të materialit gjysmëpërçues dhe më pas t'i lidhin ato për të formuar një qark të plotë."
Më 12 shtator dhe 19 shtator 1958, Kilby përfundoi prodhimin dhe demonstrimin e oshilatorit dhe këmbëzës së zhvendosjes së fazës, përkatësisht, duke shënuar lindjen e qarkut të integruar.
Në vitin 2000, Kilby u nderua me Çmimin Nobel në Fizikë. Komiteti i Çmimit Nobel komentoi dikur se Kilby "hadhi themelet për teknologjinë moderne të informacionit".
Fotografia më poshtë tregon Kilby dhe patentën e tij të qarkut të integruar:
1.2 Zhvillimi i teknologjisë së prodhimit të gjysmëpërçuesve
Figura e mëposhtme tregon fazat e zhvillimit të teknologjisë së prodhimit të gjysmëpërçuesve: 
1.3 Zinxhiri i industrisë së qarkut të integruar
Përbërja e zinxhirit të industrisë së gjysmëpërçuesve (kryesisht qarqet e integruara, duke përfshirë pajisjet diskrete) tregohet në figurën e mësipërme:
- Fabless: Një kompani që projekton produkte pa linjë prodhimi.
- IDM: Prodhuesi i integruar i pajisjeve, prodhuesi i pajisjeve të integruara;
- IP: Prodhuesi i modulit qark;
- EDA: Electronic Design Automatic, automatizimi elektronik i dizajnit, kompania kryesisht ofron mjete projektimi;
- shkritore; Fontari e meshave, që ofron shërbime të prodhimit të çipave;
- Kompanitë e paketimit dhe testimit të shkritoreve: kryesisht shërbime Fabless dhe IDM;
- Kompanitë e materialeve dhe pajisjeve speciale: kryesisht ofrojnë materialet dhe pajisjet e nevojshme për kompanitë e prodhimit të çipave.
Produktet kryesore të prodhuara duke përdorur teknologjinë gjysmëpërçuese janë qarqet e integruara dhe pajisjet gjysmëpërçuese diskrete.
Produktet kryesore të qarqeve të integruara përfshijnë:
- Pjesë standarde specifike të aplikimit (ASSP);
- Njësia e mikroprocesorit (MPU);
- Kujtesa
- Qarku i integruar specifik i aplikacionit (ASIC);
- Qarku analog;
- Qarku logjik i përgjithshëm (Qarku logjik).
Produktet kryesore të pajisjeve gjysmëpërçuese diskrete përfshijnë:
- Diodë;
- Transistor;
- Pajisje elektrike;
- Pajisje të tensionit të lartë;
- Pajisje për mikrovalë;
- Optoelektronikë;
- Pajisja me sensor (Sensor).
2. Procesi i prodhimit të qarkut të integruar
2.1 Prodhimi i çipave
Dhjetra apo edhe dhjetëra mijëra patate të skuqura specifike mund të bëhen njëkohësisht në një meshë silikoni. Numri i patate të skuqura në një meshë silikoni varet nga lloji i produktit dhe madhësia e secilit çip.
Vaferat e silikonit zakonisht quhen substrate. Diametri i vaferave të silikonit është rritur me kalimin e viteve, nga më pak se 1 inç në fillim në 12 inçët e përdorur zakonisht (rreth 300 mm) tani, dhe po kalon një tranzicion në 14 inç ose 15 inç.
Prodhimi i çipave ndahet përgjithësisht në pesë faza: përgatitja e meshës së silikonit, prodhimi i meshës së silikonit, testimi/zgjedhja e çipave, montimi dhe paketimi dhe testimi përfundimtar.
(1)Përgatitja e vaferës me silikon:
Për të bërë lëndën e parë, silikoni nxirret nga rëra dhe pastrohet. Një proces i veçantë prodhon shufra silikoni me diametër të përshtatshëm. Shufrat priten më pas në vafera të holla silikoni për të bërë mikroçipa.
Vaferat përgatiten sipas specifikimeve specifike, të tilla si kërkesat e skajeve të regjistrimit dhe nivelet e kontaminimit.
(2)Prodhimi i meshës silikoni:
I njohur gjithashtu si prodhimi i çipave, vafera e zhveshur e silikonit arrin në fabrikën e prodhimit të meshës së silikonit dhe më pas kalon nëpër hapa të ndryshëm pastrimi, formimi filmi, fotolitografi, gravurë dhe doping. Vafera e silikonit e përpunuar ka një grup të plotë qarqesh të integruara të gdhendura përgjithmonë në vaferën e silikonit.
(3)Testimi dhe përzgjedhja e vaferave të silikonit:
Pas përfundimit të prodhimit të vaferës së silikonit, vaferat e silikonit dërgohen në zonën e testimit/rendimentit, ku patate të skuqura individuale hetohen dhe testohen elektrikisht. Çipat e pranueshme dhe të papranueshme zgjidhen më pas dhe shënohen çipat me defekt.
(4)Montimi dhe paketimi:
Pas testimit/radhitjes së vaferës, vaferat hyjnë në hapin e montimit dhe paketimit për të paketuar çipat individualë në një paketë tubash mbrojtës. Ana e pasme e vaferës bluhet për të zvogëluar trashësinë e nënshtresës.
Një film i trashë plastik është ngjitur në pjesën e pasme të çdo vafere dhe më pas përdoret një teh sharre me majë diamanti për të ndarë copëzat në secilën vaferë përgjatë vijave të shkruesit në anën e përparme.
Filmi plastik në pjesën e pasme të vaferës së silikonit e mban çipin e silikonit të mos bjerë. Në fabrikën e montimit, çipat e mirë shtypen ose evakuohen për të formuar një paketë montimi. Më vonë, çipi mbyllet në një guaskë plastike ose qeramike.
(5)Testi përfundimtar:
Për të siguruar funksionalitetin e çipit, çdo qark i integruar i paketuar testohet për të përmbushur kërkesat e parametrave të karakteristikave elektrike dhe mjedisore të prodhuesit. Pas testimit përfundimtar, çipi i dërgohet klientit për montim në një vend të dedikuar.
2.2 Ndarja e procesit
Proceset e prodhimit të qarkut të integruar përgjithësisht ndahen në:
Pjesa e përparme: Procesi i përparmë në përgjithësi i referohet procesit të prodhimit të pajisjeve të tilla si transistorët, kryesisht duke përfshirë proceset e formimit të izolimit, strukturën e portës, burimin dhe kullimin, vrimat e kontaktit, etj.
Fundi i pasmë: Procesi mbështetës i referohet kryesisht formimit të linjave të ndërlidhjes që mund të transmetojnë sinjale elektrike në pajisje të ndryshme në çip, kryesisht duke përfshirë procese të tilla si depozitimi dielektrik midis linjave të ndërlidhjes, formimi i linjës metalike dhe formimi i plumbit.
Faza e mesme: Për të përmirësuar performancën e transistorëve, nyjet e teknologjisë së përparuar pas 45nm/28nm përdorin dielektrikë të portës së lartë dhe proceset e portës metalike dhe shtojnë proceset e portës së zëvendësimit dhe proceset lokale të ndërlidhjes pasi të përgatitet struktura e burimit dhe kullimit të tranzitorit. Këto procese janë ndërmjet procesit front-end dhe procesit back-end, dhe nuk përdoren në proceset tradicionale, prandaj quhen procese të fazës së mesme.
Zakonisht, procesi i përgatitjes së vrimës së kontaktit është vija ndarëse midis procesit të pjesës së përparme dhe procesit të fundit.
Vrima e kontaktit: një vrimë e gdhendur vertikalisht në vaferën e silikonit për të lidhur linjën e ndërlidhjes metalike të shtresës së parë dhe pajisjen e nënshtresës. Ajo është e mbushur me metal të tillë si tungsten dhe përdoret për të çuar elektrodën e pajisjes në shtresën e ndërlidhjes metalike.
Përmes vrimës: Është rruga e lidhjes ndërmjet dy shtresave ngjitur të linjave të ndërlidhjes metalike, të vendosura në shtresën dielektrike ndërmjet dy shtresave metalike dhe përgjithësisht është e mbushur me metale si bakri.
Në një kuptim të gjerë:
Procesi i përparmë: Në një kuptim të gjerë, prodhimi i qarkut të integruar duhet të përfshijë gjithashtu testimin, paketimin dhe hapa të tjerë. Krahasuar me testimin dhe paketimin, prodhimi i komponentëve dhe i ndërlidhjes janë pjesa e parë e prodhimit të qarkut të integruar, të referuara kolektivisht si procese të përparme;
Procesi i fundit: Testimi dhe paketimi quhen procese të fundit.
3. Shtojca
SMIF: Ndërfaqja standarde mekanike
AMHS: Sistemi i automatizuar i dorëzimit të materialeve
OHT: Transferimi i ngritjes së sipërme
FOUP: Pod e unifikuar me hapje të përparme, ekskluzive për vaferat 12 inç (300 mm)
Më e rëndësishmja,Semicera mund të sigurojëpjesë grafiti, ndjesi e butë / e ngurtë,pjesë të karbitit të silikonit, Pjesë karabit silikoni CVD, dhePjesë të veshura me SiC/TaCme proces të plotë gjysmëpërçues në 30 ditë.Ne sinqerisht presim që të bëhemi partneri juaj afatgjatë në Kinë.
Koha e postimit: Gusht-15-2024