Proiectarea și fabricarea circuitelor integrate: de la concept la implementare
Procesul de fabricație al circuitelor integrate (ICS) este o călătorie complexă și delicată, care începe cu concepția unui design conceptual și se încheie cu producerea produsului final.Pentru proiectanții IC, o înțelegere profundă a fiecărui aspect al proiectării și fabricării nu este doar baza pentru realizarea de produse de circuit integrate de înaltă performanță care îndeplinesc cerințele de aplicație preconizate, ci și cheia pentru selectarea producătorului de circuit electronic potrivit pentru a îndeplini standardele de calitate și costurile de costuribugete..În timpul acestui proces, există mai mulți pași cheie de care proiectanții trebuie să țină cont.
Dezvoltarea de napolitane de bază de înaltă puritate
Pietrea de temelie a unui circuit integrat este placa de bază, o platformă care poartă toate elementele circuitului integrat.Calitatea plafonului afectează în mod direct consistența performanței produsului final, deci este crucial să selectați materiale semiconductoare de înaltă puritate.Metoda Czochralski este o metodă clasică folosită pentru a produce linguri de siliciu unic-cristal de dimensiuni mari.Procesul constă în încălzirea și topirea siliciului de calitate electronică la o temperatură ridicată de aproximativ 1.500 de grade Celsius, apoi răcirea lentă pe mai multe zile pentru a forma o formă care poate fi tăiată în lingouri mari de siliciu cu napolitane subțiri.Deși această etapă consumă mult timp, este crucial să se asigure calitatea plafonului, deoarece doar napolitane de bază de înaltă calitate pot asigura fiabilitatea și performanța circuitelor integrate.
Construcție stratificată: strat de procesare fină pe strat
Circuitele integrate sunt construite prin stivuirea mai multor componente, cum ar fi condensatoare, diode și tranzistoare, strat prin strat pe un substrat semiconductor.Aceste componente pot fi construite cu ușurință folosind proprietățile semiconductorilor de tip N și P.Un circuit integrat complet poate conține până la 30 sau mai multe straturi, iar construcția fiecărui strat necesită un control precis.Pentru a atinge acest obiectiv, specificația locațiilor de tip p și N pentru fiecare strat trebuie să fie clar stabilită din timp pentru a asigura precizia la fiecare etapă ulterioară.
Prelucrarea precisă a fiecărui strat se realizează prin tehnici de gravură, un proces care implică crearea de forme și linii geometrice în locații specifice.În plus, modificările waferului pot fi efectuate prin depunere, gravură sau dopaj.Depunerea este procesul de formare a unei pelicule subțiri de material pe o placă, fie fizic, fie printr -o reacție chimică.Gravura este procesul utilizat pentru eliminarea excesului de material, de obicei folosind tehnologia de gravură cu ioni reactivi (RIE).Dopingul schimbă conductivitatea materialului prin injectarea atomilor suplimentari în suprafața plafonului pentru a forma materiale de tip N și de tip P.