Design og fremstilling af integrerede kredsløb: Fra koncept til implementering
Fremstillingsprocessen for integrerede kredsløb (ICS) er en kompleks og delikat rejse, der begynder med forestillingen om et konceptuelt design og slutter med produktionen af det endelige produkt.For IC-designere er en dyb forståelse af ethvert aspekt af design og fremstilling ikke kun grundlaget for at opnå højtydende integrerede kredsløbsprodukter, der opfylder forventede applikationskrav, men også nøglen til at vælge den rigtige elektroniske kredsløbsproducent til at opfylde kvalitetsstandarder og omkostningerbudgetter..Under denne proces er der flere centrale trin, som designere skal huske på.
Udvikling af base skiver med høj ruller
Hjørnestenen i et integreret kredsløb er basisskiven, en platform, der bærer alle elementer i det integrerede kredsløb.Kvaliteten af skiven påvirker direkte præstationskonsistensen af det endelige produkt, så det er vigtigt at vælge halvledermaterialer med høj renhed.Czochralski-metoden er en klassisk metode, der bruges til at producere store silicium-silicium-silicium-silicium.Processen består i opvarmning og smeltning af elektronisk kvalitetssilicium ved en høj temperatur på ca. 1.500 grader celsius og derefter langsomt afkøling af det over flere dage for at danne en form, der kan skæres i store siliciumindhold med tynde skiver.Selvom dette trin er tidskrævende, er det vigtigt at sikre skivkvalitet, fordi kun basale skiver af høj kvalitet kan sikre pålideligheden og ydelsen af integrerede kredsløb.
Laget konstruktion: Fin forarbejdningslag for lag
Integrerede kredsløb er konstrueret ved at stable flere komponenter, såsom kondensatorer, dioder og transistorer, lag for lag på et halvledersubstrat.Disse komponenter kan let konstrueres ved hjælp af egenskaberne ved halvledere af N-type og P-type.Et komplet integreret kredsløb kan indeholde så mange som 30 eller flere lag, og konstruktionen af hvert lag kræver præcis kontrol.For at nå dette mål skal specifikationen af placeringer af P-type og N-type for hvert lag klart indstilles tidligt for at sikre nøjagtighed ved hvert efterfølgende trin.
Den nøjagtige behandling af hvert lag opnås gennem ætsningsteknikker, en proces, der involverer at skabe geometriske former og linjer på bestemte steder.Derudover kan Wafer -ændringer udføres ved afsætning, ætsning eller doping.Afsætning er processen med at danne en tynd film af materiale på en skive, enten fysisk eller gennem en kemisk reaktion.Ætsning er den proces, der bruges til at fjerne overskydende materiale, normalt ved hjælp af reaktiv ionetching (RIE) -teknologi.Doping ændrer konduktiviteten af materialet ved at injicere yderligere atomer i skivens overflade til dannelse af N-type og P-type materialer.