Conception et fabrication de circuits intégrés: du concept à la mise en œuvre
Le processus de fabrication des circuits intégrés (ICS) est un parcours complexe et délicat qui commence par la conception d'une conception conceptuelle et se termine par la production du produit final.Pour les concepteurs IC, une compréhension approfondie de tous les aspects de la conception et de la fabrication n'est pas seulement la base de la réalisation de produits de circuit intégrés à haute performance qui répondent aux exigences de l'application attendues, mais également à la sélection du bon fabricant de circuits électroniques pour répondre aux normes de qualité et aux coûtsBudgets..Au cours de ce processus, il existe plusieurs étapes clés que les concepteurs doivent garder à l'esprit.
Développement de plaquettes de base de haute pureté
La pierre angulaire d'un circuit intégré est la plaquette de base, une plate-forme qui transporte tous les éléments du circuit intégré.La qualité de la plaquette affecte directement la cohérence des performances du produit final, il est donc crucial de sélectionner des matériaux semi-conducteurs de haute pureté.La méthode Czochralski est une méthode classique utilisée pour produire des lingots de silicium monocristallines de grande taille.Le processus consiste à chauffer et à faire fondre le silicium de qualité électronique à une température élevée d'environ 1 500 degrés Celsius, puis à le refroidir lentement sur plusieurs jours pour former une forme qui peut être coupée en gros lingots de silicium avec de fines tranches.Bien que cette étape prenne du temps, il est crucial d'assurer la qualité de la tranche, car seules les plaquettes de base de haute qualité peuvent assurer la fiabilité et les performances des circuits intégrés.
Construction en couches: couche de traitement fin par couche
Les circuits intégrés sont construits en empilant plusieurs composants, tels que les condensateurs, les diodes et les transistors, couche par couche sur un substrat de semi-conducteur.Ces composants peuvent être facilement construits en utilisant les propriétés des semi-conducteurs de type N et de type P.Un circuit intégré complet peut contenir jusqu'à 30 couches ou plus, et la construction de chaque couche nécessite un contrôle précis.Pour atteindre cet objectif, la spécification des emplacements de type P et N pour chaque couche doit être clairement définie dès le début pour garantir la précision à chaque étape suivante.
Le traitement précis de chaque couche est obtenu grâce à des techniques de gravure, un processus qui implique la création de formes et de lignes géométriques à des endroits spécifiques.De plus, les modifications de la plaquette peuvent être effectuées par dépôt, gravure ou dopage.Le dépôt est le processus de formation d'un film mince de matériel sur une tranche, physiquement ou par une réaction chimique.La gravure est le processus utilisé pour éliminer l'excès de matériau, en utilisant généralement la technologie de gravure d'ions réactifs (RIE).Le dopage modifie la conductivité du matériau en injectant des atomes supplémentaires dans la surface de la plaquette pour former des matériaux de type N et de type P.