Integruotų grandinių projektavimas ir gamyba: nuo koncepcijos iki įgyvendinimo
Integruotų grandinių (ICS) gamybos procesas yra sudėtinga ir subtili kelionė, prasidedanti konceptualiojo dizaino koncepcija ir baigiasi galutinio produkto gamyba.IC dizaineriams gilus kiekvieno projektavimo ir gamybos aspekto supratimas yra ne tik pagrindas pasiekti aukštos kokybės integruotų grandinių produktų, atitinkančių numatomus taikymo reikalavimusbiudžetai..Šio proceso metu yra keli pagrindiniai žingsniai, kuriuos dizaineriai turi atsiminti.
Aukšto grynumo bazinių vaflių kūrimas
Integruotos grandinės kertinis akmuo yra bazinis vaflis, platforma, nešiojanti visus integruotos grandinės elementus.Vaferio kokybė tiesiogiai daro įtaką galutinio produkto našumo nuoseklumui, todėl labai svarbu pasirinkti didelio grynumo puslaidininkių medžiagas.Czochralski metodas yra klasikinis metodas, naudojamas didelio dydžio vieno kristalinio silicio luitų gamybai.Procesas susideda iš elektroninio lygio silicio šildymo ir lydymosi aukštoje temperatūroje, kurios temperatūra yra apie 1500 laipsnių Celsijaus, o po to lėtai vėsina jį per kelias dienas, kad susidarytų formą, kurią galima supjaustyti į didelius silicio luitų su plonais vafliais.Nors šis žingsnis užima daug laiko, labai svarbu užtikrinti vaflių kokybę, nes tik aukštos kokybės pagrindiniai vafliai gali užtikrinti integruotų grandinių patikimumą ir našumą.
Sluoksniuota konstrukcija: smulkaus apdorojimo sluoksnis pagal sluoksnį
Integruotos grandinės sukonstruotos sukraunant kelis komponentus, tokius kaip kondensatoriai, diodai ir tranzistoriai, sluoksniu ant sluoksnio ant puslaidininkio substrato.Šiuos komponentus galima lengvai sukurti naudojant N tipo ir P tipo puslaidininkių savybes.Visoje integruotoje grandinėje gali būti net 30 ar daugiau sluoksnių, o kiekvieno sluoksnio konstrukcijai reikia tiksliai valdyti.Norint pasiekti šį tikslą, kiekvieno sluoksnio P tipo ir N tipo vietų specifikacija turi būti aiškiai nustatyta anksti, kad būtų užtikrintas tikslumas kiekviename vėlesniame etape.
Tikslus kiekvieno sluoksnio apdorojimas pasiekiamas naudojant ėsdinimo metodus - procesą, apimantį geometrinių formų ir linijų kūrimą konkrečiose vietose.Be to, vaflių modifikacijas galima atlikti nusodinant, ėsdinant ar doping.Nusėdimas yra plonos medžiagos plėvelės suformavimo ant vaflio formavimo procesas fiziškai arba per cheminę reakciją.Orozija yra procesas, naudojamas perteklinės medžiagos pašalinimui, paprastai naudojant reaktyviųjų jonų ėsdinimo (RIE) technologiją.Dopingas keičia medžiagos laidumą, įpurškdami papildomus atomus į vaflio paviršių, kad susidarytų N tipo ir P tipo medžiagos.