Reka bentuk dan pembuatan litar bersepadu: dari konsep ke pelaksanaan
Proses pembuatan litar bersepadu (ICS) adalah perjalanan yang kompleks dan halus yang bermula dengan konsepsi reka bentuk konseptual dan berakhir dengan pengeluaran produk akhir.Bagi pereka IC, pemahaman yang mendalam tentang setiap aspek reka bentuk dan pembuatan bukan sahaja menjadi asas untuk mencapai produk litar bersepadu berprestasi tinggi yang memenuhi keperluan permohonan yang diharapkan, tetapi juga kunci untuk memilih pengeluar litar elektronik yang tepat untuk memenuhi piawaian dan kos yang berkualitibelanjawan..Semasa proses ini, terdapat beberapa langkah penting yang perlu diingat oleh pereka.
Pembangunan wafer asas kemelut tinggi
Asas litar bersepadu adalah wafer asas, platform yang membawa semua elemen litar bersepadu.Kualiti wafer secara langsung mempengaruhi konsistensi prestasi produk akhir, jadi penting untuk memilih bahan semikonduktor kemelut tinggi.Kaedah Czochralski adalah kaedah klasik yang digunakan untuk menghasilkan jongkong silikon kristal tunggal bersaiz besar.Proses ini terdiri daripada pemanasan dan mencairkan silikon gred elektronik pada suhu tinggi kira-kira 1,500 darjah Celsius, dan kemudian perlahan-lahan menyejukkannya selama beberapa hari untuk membentuk bentuk yang boleh dipotong menjadi jongkong silikon besar dengan wafer nipis.Walaupun langkah ini memakan masa, adalah penting untuk memastikan kualiti wafer, kerana hanya wafer asas yang berkualiti tinggi dapat memastikan kebolehpercayaan dan prestasi litar bersepadu.
Pembinaan berlapis: Lapisan pemprosesan halus mengikut lapisan
Litar bersepadu dibina dengan menyusun pelbagai komponen, seperti kapasitor, diod, dan transistor, lapisan oleh lapisan pada substrat semikonduktor.Komponen ini boleh dibina dengan mudah menggunakan sifat-sifat semikonduktor N-jenis dan p-jenis.Litar bersepadu lengkap mungkin mengandungi sebanyak 30 atau lebih lapisan, dan pembinaan setiap lapisan memerlukan kawalan yang tepat.Untuk mencapai matlamat ini, spesifikasi lokasi p-jenis dan N-jenis untuk setiap lapisan mesti ditetapkan dengan jelas awal untuk memastikan ketepatan pada setiap langkah berikutnya.
Pemprosesan tepat setiap lapisan dicapai melalui teknik etsa, satu proses yang melibatkan mewujudkan bentuk dan garis geometri di lokasi tertentu.Di samping itu, pengubahsuaian wafer boleh dilakukan dengan pemendapan, etsa, atau doping.Pemendapan adalah proses membentuk filem nipis bahan pada wafer, sama ada secara fizikal atau melalui tindak balas kimia.Etching adalah proses yang digunakan untuk mengeluarkan bahan yang berlebihan, biasanya menggunakan teknologi etsa ion reaktif (RIE).Doping mengubah kekonduksian bahan dengan menyuntik atom tambahan ke permukaan wafer untuk membentuk bahan N-jenis dan p-jenis.