Návrh a výroba integrovaných obvodů: Od konceptu po implementaci
Výrobní proces integrovaných obvodů (ICS) je složitá a jemná cesta, která začíná koncepcí koncepčního designu a končí výrobou konečného produktu.U návrhářů IC není hluboké pochopení všech aspektů návrhu a výroby nejen základem pro dosažení vysoce výkonných integrovaných obvodů, které splňují očekávané požadavky na aplikaci, ale také klíč k výběru správného výrobce elektronického obvodu pro splnění standardů a nákladů na kvalitu a nákladyrozpočty..Během tohoto procesu existuje několik klíčových kroků, na které musí designéři mít na paměti.
Vývoj vysoce čistých základních destiček
Základním kamenem integrovaného obvodu je základní oplatka, platforma, která nese všechny prvky integrovaného obvodu.Kvalita oplatky přímo ovlivňuje konzistenci výkonu konečného produktu, takže je zásadní vybrat polovodičové materiály s vysokou čistotou.Metoda Czochralski je klasická metoda používaná k výrobě velkého jednokrystalového křemíkového ingotů.Tento proces spočívá v vytápění a tání elektronického křemíku při vysoké teplotě asi 1 500 stupňů Celsia a poté jej po několika dnech pomalu ochladí, aby vytvořil tvar, který lze nakrájet na velké křemíkové ingoty s tenkými destičkami.Ačkoli je tento krok časově náročný, je zásadní zajistit kvalitu oplatky, protože pouze vysoce kvalitní základní destičky mohou zajistit spolehlivost a výkon integrovaných obvodů.
Vrstvená konstrukce: Vrstva jemného zpracování po vrstvě
Integrované obvody jsou konstruovány stohováním více komponent, jako jsou kondenzátory, diody a tranzistory, vrstva po vrstvě na polovodičovém substrátu.Tyto komponenty lze snadno konstruovat pomocí vlastností polovodičů typu N a typu P.Kompletní integrovaný obvod může obsahovat až 30 nebo více vrstev a konstrukce každé vrstvy vyžaduje přesné ovládání.K dosažení tohoto cíle musí být specifikace umístění typu p a n pro každou vrstvu jasně stanovena brzy, aby se zajistila přesnost v každém následujícím kroku.
Přesné zpracování každé vrstvy je dosaženo technikami leptání, procesem, který zahrnuje vytváření geometrických tvarů a linií na konkrétních místech.Kromě toho mohou být modifikace oplatky prováděny depozicí, leptání nebo dopingem.Depozice je proces vytváření tenkého filmu materiálu na oplatku, ať už fyzicky nebo chemickou reakcí.Leptání je proces používaný k odstranění přebytečného materiálu, obvykle pomocí technologie reaktivního iontu (RIE).Doping mění vodivost materiálu vstřikováním dalších atomů do povrchu oplatky za vzniku materiálů typu N a p.