Design og produksjon av integrerte kretsløp: Fra konsept til implementering
Produksjonsprosessen med integrerte kretser (ICS) er en kompleks og delikat reise som begynner med forestillingen om et konseptuelt design og slutter med produksjonen av sluttproduktet.For IC-designere er en dyp forståelse av alle aspekter av design og produksjon ikke bare grunnlaget for å oppnå integrerte kretsprodukter med høy ytelse som oppfyller forventede applikasjonskrav, men også nøkkelen til å velge riktig elektronisk kretsprodusent for å oppfylle kvalitetsstandarder og kostnaderbudsjetter..Under denne prosessen er det flere viktige trinn som designere må huske på.
Utvikling av base med høy renhet
Hjørnesteinen i en integrert krets er base wafer, en plattform som bærer alle elementer i den integrerte kretsen.Kvaliteten på skiven påvirker direkte ytelsen til sluttproduktet, så det er avgjørende å velge høye renhet halvledermaterialer.CzochRalski-metoden er en klassisk metode som brukes til å produsere storstørrelse med enkrystall silisium.Prosessen består i oppvarming og smeltende elektronisk silisium ved en høy temperatur på omtrent 1500 grader, og deretter sakte avkjøling den over flere dager for å danne en form som kan kuttes i store silisiuminngifter med tynne skiver.Selv om dette trinnet er tidkrevende, er det avgjørende å sikre wafer-kvalitet, fordi bare grunnleggende skiver av høy kvalitet kan sikre påliteligheten og ytelsen til integrerte kretsløp.
Lagdelt konstruksjon: Fint prosesseringslag for lag
Integrerte kretser er konstruert ved å stable flere komponenter, for eksempel kondensatorer, dioder og transistorer, lag for lag på et halvlederunderlag.Disse komponentene kan enkelt konstrueres ved hjelp av egenskapene til halvledere av N-type og P-type.En komplett integrert krets kan inneholde så mange som 30 eller flere lag, og konstruksjonen av hvert lag krever presis kontroll.For å oppnå dette målet, må spesifikasjonen av P-type og N-type plasseringer for hvert lag være tydelig satt tidlig for å sikre nøyaktighet på hvert påfølgende trinn.
Den nøyaktige behandlingen av hvert lag oppnås gjennom etseteknikker, en prosess som innebærer å lage geometriske former og linjer på bestemte steder.I tillegg kan skiveendringer utføres ved avsetning, etsing eller doping.Avsetning er prosessen med å danne en tynn film av materiale på en skive, enten fysisk eller gjennom en kjemisk reaksjon.Etsing er prosessen som brukes til å fjerne overflødig materiale, vanligvis ved bruk av reaktiv ioneting (RIE) teknologi.Doping endrer konduktiviteten til materialet ved å injisere ytterligere atomer i skivets overflate for å danne N-type og P-type materialer.