תכנון וייצור של מעגלים משולבים: מקונספט ליישום
תהליך הייצור של מעגלים משולבים (ICS) הוא מסע מורכב ועדין שמתחיל בתפיסה של עיצוב רעיוני ומסתיים בייצור המוצר הסופי.עבור מעצבי IC, הבנה מעמיקה של כל היבט של תכנון וייצור אינה רק הבסיס להשגת מוצרי מעגלים משולבים בעלי ביצועים גבוהים העומדים בדרישות היישום הצפויות, אלא גם המפתח לבחירת יצרן המעגלים האלקטרוני הנכון כדי לעמוד בתקני איכות ועלות איכותייםתקציבים.ובמהלך תהליך זה, ישנם מספר צעדים עיקריים שעל המעצבים לזכור.
פיתוח פליקי בסיס בעלי טוניון גבוה
אבן הפינה של מעגל משולב היא רקיק הבסיס, פלטפורמה הנושאת את כל האלמנטים במעגל המשולב.איכות הוופל משפיעה ישירות על עקביות הביצועים של המוצר הסופי, ולכן חשוב לבחור בחומרים מוליכים למחצה בעלי מוליכים למחצה.שיטת Czochralski היא שיטה קלאסית המשמשת לייצור מטילי סיליקון גדולים בגודל יחיד.התהליך מורכב בחימום והמס סיליקון בדרגה אלקטרונית בטמפרטורה גבוהה של כ -1,500 מעלות צלזיוס, ואז מתקרר אותו לאט במשך מספר ימים כדי ליצור צורה שניתן לחתוך למטילי סיליקון גדולים עם פלים דקים.למרות שלעד זה גוזל זמן, חשוב מאוד להבטיח את איכות הוופל, מכיוון שרק וופלים בסיסיים באיכות גבוהה יכולים להבטיח את האמינות והביצועים של מעגלים משולבים.
בנייה שכבתית: שכבת עיבוד עדינה לפי שכבה
מעגלים משולבים בנויים על ידי ערמת רכיבים מרובים, כמו קבלים, דיודות וטרנזיסטורים, שכבה לפי שכבה על מצע מוליכים למחצה.ניתן לבנות בקלות רכיבים אלה באמצעות המאפיינים של מוליכים למחצה מסוג N ו- P.מעגל משולב מלא עשוי להכיל עד 30 שכבות או יותר, ובניית כל שכבה דורשת שליטה מדויקת.כדי להשיג מטרה זו, יש להגדיר בבירור את המפרט של מיקומי סוג P ו- N עבור כל שכבה בשלב מוקדם כדי להבטיח דיוק בכל שלב שלאחר מכן.
העיבוד המדויק של כל שכבה מושג באמצעות טכניקות תחריט, תהליך הכרוך ביצירת צורות וקווים גיאומטריים במיקומים ספציפיים.בנוסף, ניתן לבצע שינויי רקיק על ידי תצהיר, תחריט או סמים.התצהיר הוא תהליך יצירת סרט דק של חומר על רקיק, אם פיזית או באמצעות תגובה כימית.תחריט הוא התהליך המשמש להסרת עודף חומר, בדרך כלל באמצעות טכנולוגיית תחריט יונים תגובתי (RIE).סמים משנה את המוליכות של החומר על ידי הזרקת אטומים נוספים למשטח הוופל ליצירת חומרים מסוג N ו- P.