1.About Integrated Circuits
1.1 It konsept en berte fan yntegreare circuits
Integrated Circuit (IC): ferwiist nei in apparaat dat kombinearret aktive apparaten lykas transistors en diodes mei passive komponinten lykas wjerstannen en capacitors troch in rige fan spesifike ferwurkjen techniken.
In sirkwy of systeem dat is "yntegreare" op in semiconductor (lykas silisium of ferbiningen lykas gallium arsenide) wafer neffens bepaalde circuit ynterconnections en dan ferpakt yn in shell te fieren spesifike funksjes.
Yn 1958 stelde Jack Kilby, dy't ferantwurdlik wie foar de miniaturisaasje fan elektroanyske apparatuer by Texas Instruments (TI), it idee foar yntegreare circuits:
"Om't alle komponinten lykas kondensatoren, wjerstannen, transistors, ensfh. kinne wurde makke fan ien materiaal, tocht ik dat it mooglik wêze soe om se op in stik semiconductor materiaal te meitsjen en se dan meiinoar te ferbinen om in folslein circuit te foarmjen."
Op 12 septimber en 19 septimber 1958 foltôge Kilby de fabrikaazje en demonstraasje fan respektivelik de faze-shift-oscillator en trigger, dy't de berte markearje fan it yntegreare circuit.
Yn 2000 waard Kilby de Nobelpriis foar natuerkunde takend. De Nobelpriiskommisje hat ienris kommentearre dat Kilby "de basis lei foar moderne ynformaasjetechnology."
De foto hjirûnder lit Kilby en syn patint foar yntegreare circuit sjen:
1.2 Untwikkeling fan technology foar produksje fan semiconductor
De folgjende figuer toant de ûntwikkelingsstadia fan technology foar produksje fan semiconductor: 
1.3 Integrated Circuit Industry Chain
De gearstalling fan 'e keten fan' e semiconductor-yndustry (benammen yntegreare circuits, ynklusyf diskrete apparaten) wurdt werjûn yn 'e boppesteande figuer:
- Fabless: In bedriuw dat produkten ûntwerpt sûnder produksjeline.
- IDM: Integrated Device Manufacturer, yntegreare apparaatfabrikant;
- IP: Circuit module fabrikant;
- EDA: Electronic Design Automatic, elektroanyske design automatisearring, it bedriuw leveret benammen design ark;
- Gieterij; Wafelgieterij, it leverjen fan tsjinsten foar chipproduksje;
- Ferpakking en testen gieterij bedriuwen: benammen tsjinje Fabless en IDM;
- Bedriuwen foar materialen en spesjale apparatuer: leverje benammen de nedige materialen en apparatuer foar bedriuwen dy't chipprodusearje.
De wichtichste produkten produsearre mei help fan semiconductor technology binne yntegrearre circuits en diskrete semiconductor apparaten.
De wichtichste produkten fan yntegreare circuits omfetsje:
- Applikaasje spesifike standertdielen (ASSP);
- Microprocessor Unit (MPU);
- Unthâld
- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);
- Analog Circuit;
- Algemiene logyske circuit (Logical Circuit).
De wichtichste produkten fan semiconductor diskrete apparaten omfetsje:
- Diode;
- transistor;
- Power Device;
- Heechspanningsapparaat;
- magnetron apparaat;
- Optoelektronika;
- Sensorapparaat (Sensor).
2. Integrated Circuit Manufacturing Process
2.1 Chip Manufacturing
Tsientallen of sels tsientûzenen spesifike chips kinne tagelyk makke wurde op in silisiumwafel. It oantal chips op in silisium wafel hinget ôf fan it type produkt en de grutte fan elke chip.
Silisiumwafels wurde normaal substraten neamd. De diameter fan silisiumwafels is yn 'e rin fan' e jierren tanommen, fan minder dan 1 inch oan it begjin oant de gewoan brûkte 12 inch (sawat 300 mm) no, en ûndergiet in oergong nei 14 inch of 15 inch.
Chipfabryk wurdt oer it algemien ferdield yn fiif stadia: tarieding fan silisium wafer, produksje fan silisium wafer, chip testen / picking, assemblage en ferpakking, en definitive testen.
(1)Silicon wafer tarieding:
Om de grûnstof te meitsjen wurdt silisium út sân helle en suvere. In spesjaal proses produsearret silisium ingots fan passende diameter. De ingots wurde dan snije yn tinne silisium wafels foar it meitsjen fan mikrochips.
Wafels wurde taret op spesifike spesifikaasjes, lykas registraasjerâneasken en fersmoargingsnivo's.
(2)Silicon wafer manufacturing:
Ek bekend as chip manufacturing, de bleate silisium wafer komt by de silisium wafer manufacturing plant en dan giet troch ferskate skjinmeitsjen, film formaasje, fotolithography, etsen en doping stappen. De ferwurke silisiumwafel hat in folsleine set yntegreare circuits dy't permanint op 'e silisiumwafel binne etst.
(3)Testen en seleksje fan silisium wafers:
Nei't de produksje fan silisium wafers foltôge is, wurde de silisiumwafels stjoerd nei it test- / sortearegebiet, wêr't yndividuele chips wurde ûndersocht en elektrysk hifke. Akseptabel en net akseptabel chips wurde dan sortearre út, en defect chips wurde markearre.
(4)Gearstalling en ferpakking:
Nei it testen / sortearjen fan wafels geane de wafels de gearstalling en ferpakkingsstap yn om de yndividuele chips yn in beskermjende buispakket te ferpakken. De efterkant fan 'e wafel is grûn om de dikte fan it substraat te ferminderjen.
In dikke plestik film wurdt taheakke oan de efterkant fan elke wafel, en dan in diamant-tipped saw blade wurdt brûkt om te skieden de chips op eltse wafel lâns de skriuwer linen oan de foarkant.
De plestik film op 'e efterkant fan' e silisium wafel hâldt de silisium chip út falle. Yn 'e assemblagefabryk wurde de goede chips yndrukt of evakuearre om in assemblagepakket te foarmjen. Letter wurdt de chip fersegele yn in plestik of keramyske shell.
(5)Finale test:
Om de funksjonaliteit fan 'e chip te garandearjen, wurdt elk ferpakt yntegreare sirkwy hifke om te foldwaan oan' e elektryske en miljeu-karakteristike parametereasken fan 'e fabrikant. Nei lêste testen wurdt de chip nei de klant stjoerd foar montage op in bepaalde lokaasje.
2.2 Proses Division
Prosessen foar yntegreare circuitproduksje wurde oer it algemien ferdield yn:
Front-end: It front-end proses ferwiist algemien nei it produksjeproses fan apparaten lykas transistors, benammen ynklusyf de formaasjeprosessen fan isolaasje, poartestruktuer, boarne en drain, kontaktgatten, ensfh.
Back-end: It back-end proses ferwiist benammen nei de foarming fan interconnection linen dy't kin oerdrage elektryske sinjalen oan ferskate apparaten op de chip, benammen ynklusyf prosessen lykas dielectric deposition tusken interconnection linen, metalen line formaasje, en lead pad formaasje.
Mid-poadium: Om de prestaasjes fan transistors te ferbetterjen, brûke avansearre technologyknooppunten nei 45nm / 28nm hege-k-poarte-dielectrics en metalen poarteprosessen, en tafoegje ferfangende poarteprosessen en lokale interconnect-prosessen nei't de transistorboarne en drainstruktuer is taret. Dizze prosessen binne tusken it front-end proses en it back-end proses, en wurde net brûkt yn tradisjonele prosessen, dus wurde se mid-stage prosessen neamd.
Meastentiids is it proses foar tarieding fan kontaktgatten de skiedsline tusken it front-end-proses en it back-end-proses.
Kontakt gat: in gat etste fertikaal yn de silisium wafel te ferbinen de earste-laach metalen interconnection line en it substraat apparaat. It is fol mei metaal lykas wolfraam en wurdt brûkt om de apparaatelektrode te lieden nei de metalen ferbiningslaach.
Troch Hole: It is de ferbining paad tusken twa neistlizzende lagen fan metalen interconnect linen, leit yn de dielectric laach tusken de twa metalen lagen, en wurdt oer it algemien fol mei metalen lykas koper.
Yn brede sin:
Front-end proses: Yn in brede sin, yntegreare circuit manufacturing moat ek befetsje testen, ferpakking en oare stappen. Yn ferliking mei testen en ferpakking, komponint en interconnect manufacturing binne it earste diel fan yntegrearre circuit manufacturing, kollektyf oantsjutten as front-end prosessen;
Back-end proses: Testen en ferpakking wurde eftergrûnprosessen neamd.
3. Taheakke
SMIF: Standert meganyske ynterface
AMHS: Automatisearre materiaal oerlevere systeem
OHT: Overhead Hoist Transfer
FOUP: Unified Pod foar iepening, eksklusyf foar 12 inch (300 mm) wafers
Noch wichtiger,Semicera kin foarsjengrafyt dielen, sêft/stiif filt,silisiumkarbid dielen, CVD silisiumkarbid dielen, enSiC / TaC coated dielenmei folslein semiconductor proses yn 30 dagen.Wy sjogge oprjocht út nei jo partner op lange termyn te wurden yn Sina.
Post tiid: Aug-15-2024