تصميم وتصنيع الدوائر المتكاملة: من المفهوم إلى التنفيذ
عملية تصنيع الدوائر المتكاملة (ICS) هي رحلة معقدة وحساسة تبدأ بمفهوم التصميم المفاهيمي وينتهي بإنتاج المنتج النهائي.بالنسبة لمصممي IC ، فإن الفهم العميق لكل جانب من جوانب التصميم والتصنيع ليس فقط الأساس لتحقيق منتجات الدوائر المتكاملة عالية الأداء التي تلبي متطلبات التطبيق المتوقعة ، ولكن أيضًا المفتاح لاختيار الشركة المصنعة للدوائر الإلكترونية المناسبة لتلبية معايير الجودة والتكلفةالميزانيات..خلال هذه العملية ، هناك العديد من الخطوات الرئيسية التي يجب على المصممين وضعها في الاعتبار.
تطوير رقائق قاعدة عالية النقاء
حجر الزاوية في الدائرة المتكاملة هو الرقاقة الأساسية ، وهي منصة تحمل جميع عناصر الدائرة المتكاملة.تؤثر جودة الرقاقة بشكل مباشر على اتساق أداء المنتج النهائي ، لذلك من الأهمية بمكان اختيار مواد أشباه الموصلات عالية النقاء.طريقة Czochralski هي طريقة كلاسيكية تستخدم لإنتاج سبائك السيليكون أحادية الكريستال.تتكون هذه العملية في تسخين وذوبان السيليكون من الدرجة الإلكترونية عند درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 1500 درجة مئوية ، ثم تبريدها ببطء على مدار عدة أيام لتشكيل شكل يمكن قطعه إلى سبائك السيليكون الكبيرة مع رقائق رقيقة.على الرغم من أن هذه الخطوة تستغرق وقتًا طويلاً ، إلا أنه من الأهمية بمكان ضمان جودة الرقاقة ، لأن الرقصات الأساسية عالية الجودة فقط يمكن أن تضمن موثوقية وأداء الدوائر المتكاملة.
البناء الطبقات: طبقة معالجة غرامة تلو الأخرى
يتم بناء الدوائر المتكاملة عن طريق تكديس مكونات متعددة ، مثل المكثفات والثنائيات والترانزستورات ، طبقة تلو الأخرى على ركيزة أشباه الموصلات.يمكن بناء هذه المكونات بسهولة باستخدام خصائص أشباه الموصلات من النوع N و P-type.قد تحتوي الدائرة المتكاملة الكاملة على ما يصل إلى 30 طبقة أو أكثر ، ويتطلب بناء كل طبقة تحكمًا دقيقًا.لتحقيق هذا الهدف ، يجب تعيين مواصفات المواقع P-type و N-type لكل طبقة بشكل واضح في وقت مبكر لضمان الدقة في كل خطوة لاحقة.
يتم تحقيق المعالجة الدقيقة لكل طبقة من خلال تقنيات الحفر ، وهي عملية تتضمن إنشاء أشكال وخطوط هندسية في مواقع محددة.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تنفيذ تعديلات الرقاقة عن طريق الترسب أو الحفر أو المنشطات.الترسب هو عملية تكوين فيلم رفيع من المواد على رقاقة ، إما جسديا أو من خلال تفاعل كيميائي.الحفر هو العملية المستخدمة لإزالة المواد الزائدة ، وعادة ما تستخدم تقنية حفر الأيونات التفاعلية (RIE).يغير المنشطات الموصلية للمادة عن طريق حقن ذرات إضافية في سطح الرقاقة لتشكيل مواد من النوع N و P-type.