Integroitujen piirien suunnittelu ja valmistus: konseptista toteutukseen
Integroitujen piirien (ICS) valmistusprosessi on monimutkainen ja herkkä matka, joka alkaa käsitteellisestä suunnittelusta ja päättyy lopputuotteen tuotantoon.IC-suunnittelijoille syvällinen käsitys suunnittelun ja valmistuksen kaikista näkökohdista ei ole vain perusta korkean suorituskyvyn integroiduiden piirituotteiden saavuttamiselle, jotka täyttävät odotettavissa olevat sovellusvaatimukset, vaan myös avaimen oikean sähköisen piirin valmistajan valitsemiseen laatustandardien ja kustannusten täyttämiseksi ja kustannuksille, jotka vastaavat laatustandardeja ja kustannuksiabudjettit..Tämän prosessin aikana suunnittelijoiden on pidettävä mielessä useita keskeisiä vaiheita.
Korkean pohjakäveljen kehitys
Integroidun piirin kulmakivi on pohjakiekko, alusta, joka kuljettaa kaikki integroidun piirin elementit.Kiekon laatu vaikuttaa suoraan lopputuotteen suorituskyvyn johdonmukaisuuteen, joten on välttämätöntä valita korkean puhtaan puolijohde-materiaalit.Czochralski-menetelmä on klassinen menetelmä, jota käytetään suurikokoisten yksikiteiden piilahkkojen tuottamiseen.Prosessi koostuu elektronisen luokan piin lämmittämisestä ja sulamisesta korkeassa lämpötilassa noin 1500 celsiusastetta ja jäähdytä sitten hitaasti useiden päivien ajan muodon muodostamiseksi, joka voidaan leikata suuriksi piisarkoiksi ohuilla kiekkoilla.Vaikka tämä vaihe on aikaa vievää, on tärkeää varmistaa kiekkojen laatu, koska vain korkealaatuiset kiekot voivat varmistaa integroitujen piirien luotettavuuden ja suorituskyvyn.
Kerrosrakenne: Hieno prosessointikerros kerroksella
Integroidut piirit rakennetaan pinoamalla useita komponentteja, kuten kondensaattoreita, diodeja ja transistoreita, kerroksen kerros puolijohdesubstraatilla.Nämä komponentit voidaan helposti rakentaa käyttämällä N-tyypin ja P-tyypin puolijohteiden ominaisuuksia.Täydellinen integroitu piiri voi sisältää jopa 30 tai enemmän kerroksia, ja kunkin kerroksen rakenne vaatii tarkan ohjauksen.Tämän tavoitteen saavuttamiseksi P-tyypin ja N-tyypin paikkojen määritelmä jokaiselle kerrokselle on asetettava selvästi varhain tarkkuuden varmistamiseksi jokaisessa seuraavassa vaiheessa.
Kunkin kerroksen tarkka käsittely saavutetaan etsaustekniikoilla, prosessilla, joka sisältää geometristen muotojen ja linjojen luomisen tietyissä paikoissa.Lisäksi kiekkojen modifikaatiot voidaan suorittaa laskeutumisella, etsauksella tai dopingilla.Laskeutuminen on prosessi, jolla muodostetaan ohutkalvo materiaalista kiekkoon joko fyysisesti tai kemiallisen reaktion kautta.Etsaus on prosessi, jota käytetään ylimääräisen materiaalin poistamiseen, yleensä käyttämällä reaktiivista ionin etsaustekniikkaa (RIE).Doping muuttaa materiaalin johtavuutta injektoimalla lisäatomeja kiekkojen pintaan muodostaen N-tyypin ja P-tyypin materiaaleja.