Hönnun og framleiðslu samþættra hringrásar: Frá hugmynd til útfærslu
Framleiðsluferlið Integrated Circuits (ICS) er flókin og viðkvæm ferð sem byrjar með hugmyndinni um hugmyndahönnun og endar með framleiðslu lokaafurðarinnar.Fyrir hönnuðir IC er djúpur skilningur á öllum þáttum hönnunar og framleiðslu ekki aðeins grunnurinn að því að ná fram afkastamiklum samþættum hringrásarvörum sem uppfylla væntanlegar kröfur um forrit, heldur einnig lykillinn að þvífjárveitingar..Meðan á þessu ferli stendur eru nokkur lykilskref sem hönnuðir verða að hafa í huga.
Þróun á háhátíðargrindum
Hornsteinn samþætts hringrásar er grunnþurrkurinn, vettvangur sem ber alla þætti samþættra hringrásar.Gæði skífunnar hafa bein áhrif á frammistöðu samkvæmni lokaafurðarinnar, svo það skiptir sköpum að velja hálfleiðara efni.Czochralski aðferðin er klassísk aðferð sem notuð er til að framleiða stórar stakar kristal kísil ingots.Ferlið felst í því að hita og bráðna rafrænan kísil við háan hita um það bil 1.500 gráður á Celsíus, og kæla það síðan hægt á nokkrum dögum til að mynda lögun sem hægt er að skera í stóra sílikon ingots með þunnum skífum.Þrátt fyrir að þetta skref sé tímafrekt, þá skiptir sköpum að tryggja gæði með skaft, vegna þess að aðeins hágæða grunnskífur geta tryggt áreiðanleika og afköst samþættra hringrásar.
Lagskipt smíði: Fínn vinnslulag eftir lag
Innbyggðar hringrásir eru smíðaðar með því að stafla mörgum íhlutum, svo sem þéttum, díóða og smári, lag með lag á hálfleiðara undirlag.Auðvelt er að smíða þessa hluti með eiginleikum N-gerð og P-gerð hálfleiðara.Algjör samþætt hringrás getur innihaldið allt að 30 eða fleiri lög og smíði hvers lags krefst nákvæmrar stjórnunar.Til að ná þessu markmiði verður skýrt að stilla forskrift P-gerð og N-gerð fyrir hvert lag til að tryggja nákvæmni við hvert síðara skref.
Nákvæm vinnsla hvers lags er náð með ætingartækni, ferli sem felur í sér að búa til rúmfræðileg form og línur á tilteknum stöðum.Að auki er hægt að framkvæma breytingar á skífu með útfellingu, etsingu eða lyfjamisnotkun.Útfelling er ferlið við að mynda þunnt filmu af efni á skífu, annað hvort líkamlega eða með efnafræðilegum viðbrögðum.Æting er ferlið sem notað er til að fjarlægja umfram efni, venjulega með því að nota viðbragðs jón etsing (RIE) tækni.Lyfjamisnotkun breytir leiðni efnisins með því að sprauta viðbótatómum í yfirborðsflötina til að mynda n-gerð og p-gerð efni.