Проектиране и производство на интегрални схеми: от концепция до изпълнение
Процесът на производство на интегрални схеми (ICS) е сложно и деликатно пътуване, което започва с концепцията за концептуален дизайн и завършва с производството на крайния продукт.За дизайнерите на IC дълбокото разбиране на всеки аспект на проектирането и производството е не само основата за постигане на високоефективни интегрални продукти, които отговарят на очакваните изисквания за приложение, но и ключа за избора на правилния производител на електронни вериги, за да отговаря на стандартите за качество и разходитебюджети..По време на този процес има няколко ключови стъпки, които дизайнерите трябва да имат предвид.
Разработване на базови вафли с висока чистота
Cornerstone на интегрирана верига е основната вафла, платформа, която носи всички елементи на интегралната верига.Качеството на вафлата директно влияе върху последователността на производителността на крайния продукт, така че е от решаващо значение да се изберат полупроводникови материали с висока чистота.Методът Czochralski е класически метод, използван за производство на големи размери еднокристални силиконови слиети.Процесът се състои в отопление и топене на електронен силиций при висока температура от около 1500 градуса по Целзий, а след това бавно го охлажда за няколко дни, за да се образува форма, която може да бъде нарязана на големи силициеви слитове с тънки вафли.Въпреки че тази стъпка отнема много време, е от съществено значение да се гарантира качеството на вафли, тъй като само висококачествените основни вафли могат да гарантират надеждността и производителността на интегралните схеми.
Слоева конструкция: Фина обработка на слой по слой
Интегралните схеми са конструирани чрез подреждане на множество компоненти, като кондензатори, диоди и транзистори, слой по слой върху полупроводников субстрат.Тези компоненти могат лесно да бъдат конструирани с помощта на свойствата на N-тип и P-тип полупроводници.Пълната интегрална схема може да съдържа 30 или повече слоя и изграждането на всеки слой изисква прецизен контрол.За да се постигне тази цел, спецификацията на P-тип и N-тип места за всеки слой трябва да бъде ясно зададена в началото, за да се гарантира точността на всяка следваща стъпка.
Прецизната обработка на всеки слой се постига чрез техники за офорт, процес, който включва създаване на геометрични форми и линии на конкретни места.В допълнение, модификациите на вафли могат да се извършват чрез отлагане, офорт или допинг.Отлагането е процесът на образуване на тънък филм от материал върху вафла, физически или чрез химическа реакция.Офортът е процесът, използван за премахване на излишния материал, обикновено с помощта на технологията за реактивно йонно ецване (RIE).Допингът променя проводимостта на материала чрез инжектиране на допълнителни атоми в повърхността на вафли, за да образува N-тип и P-тип материали.