ინტეგრირებული სქემების დიზაინი და წარმოება: კონცეფციიდან განხორციელებამდე
ინტეგრირებული სქემების (ICS) წარმოების პროცესი რთული და დელიკატური მოგზაურობაა, რომელიც იწყება კონცეპტუალური დიზაინის კონცეფციით და მთავრდება საბოლოო პროდუქტის წარმოებით.IC დიზაინერებისთვის, დიზაინისა და წარმოების ყველა ასპექტის ღრმა გაგება არა მხოლოდ საფუძველია მაღალი ხარისხის ინტეგრირებული მიკროსქემის პროდუქტების მისაღწევად, რომლებიც აკმაყოფილებენ მოსალოდნელ მოთხოვნებს, არამედ ელექტრონული მიკროსქემის სწორი მწარმოებლის არჩევის გასაღები, ხარისხის სტანდარტებისა და ღირებულების დასაკმაყოფილებლად.ბიუჯეტები..ამ პროცესის განმავლობაში, არსებობს რამდენიმე ძირითადი ნაბიჯი, რომელსაც დიზაინერებმა უნდა გაითვალისწინონ.
მაღალი სიწმინდის ბაზის ვაზების განვითარება
ინტეგრირებული მიკროსქემის ქვაკუთხედი არის ბაზის ვაფლი, პლატფორმა, რომელიც ახორციელებს ინტეგრირებული წრის ყველა ელემენტს.ვაფლის ხარისხი პირდაპირ გავლენას ახდენს საბოლოო პროდუქტის შესრულების თანმიმდევრულობაზე, ამიტომ გადამწყვეტია მაღალი სიწმინდის ნახევარგამტარული მასალების შერჩევა.Czochralski მეთოდი არის კლასიკური მეთოდი, რომელიც გამოიყენება დიდი ზომის ერთ კრისტალური სილიკონის ინგოტების შესაქმნელად.პროცესი მოიცავს ელექტრონული კლასის სილიკონის გათბობასა და დნობის დროს, დაახლოებით 1,500 გრადუსიანი ცელსიუსით, შემდეგ კი ნელ-ნელა გაცივდება რამდენიმე დღის განმავლობაში, რათა ჩამოყალიბდეს ფორმა, რომელიც შეიძლება მოჭრილიყო დიდი სილიკონის ინჟინებში თხელი ძაფებით.მიუხედავად იმისა, რომ ეს ნაბიჯი შრომატევადია, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ვაფლის ხარისხის უზრუნველსაყოფად, რადგან მხოლოდ მაღალხარისხიან საბაზისო ძაფებს შეუძლიათ უზრუნველყონ ინტეგრირებული სქემების საიმედოობა და შესრულება.
ფენიანი კონსტრუქცია: წვრილი დამუშავების ფენა ფენით
ინტეგრირებული სქემები აგებულია მრავალი კომპონენტის, როგორიცაა კონდენსატორების, დიოდების და ტრანზისტორების, ფენის ფენის მიერ ნახევარგამტარული სუბსტრატის ფენის საშუალებით.ეს კომპონენტები მარტივად შეიძლება აშენდეს N- ტიპის და P- ტიპის ნახევარგამტარული თვისებების გამოყენებით.სრული ინტეგრირებული წრე შეიძლება შეიცავდეს დაახლოებით 30 ან მეტ ფენას, ხოლო თითოეული ფენის მშენებლობა მოითხოვს ზუსტი კონტროლს.ამ მიზნის მისაღწევად, თითოეული ფენისთვის P- ტიპის და N- ტიპის ადგილმდებარეობების დაზუსტება აშკარად უნდა იყოს მითითებული, რათა მოხდეს სიზუსტე ყველა მომდევნო ეტაპზე.
თითოეული ფენის ზუსტი დამუშავება მიიღწევა Etching ტექნიკის საშუალებით, პროცესი, რომელიც გულისხმობს გეომეტრიული ფორმებისა და ხაზების შექმნას კონკრეტულ ადგილებში.გარდა ამისა, ვაფლის მოდიფიკაციები შეიძლება განხორციელდეს დეპონირებით, ეტიკეტით ან დოპინგით.დეპონირება არის ვაფაზე მასალის თხელი ფილმის ფორმირების პროცესი, ფიზიკურად ან ქიმიური რეაქციის საშუალებით.Etching არის პროცესი, რომელიც გამოიყენება ჭარბი მასალის მოსაშორებლად, ჩვეულებრივ, რეაქტიული იონური etching (RIE) ტექნოლოგიის გამოყენებით.დოპინგი ცვლის მასალის გამტარობას, დამატებით ატომების ვაფლის ზედაპირზე ინექციით, რათა შექმნან N- ტიპის და p- ტიპის მასალები.