Oblikovanje in izdelava integriranih vezij: od koncepta do izvajanja
Proces proizvodnje integriranih vezij (ICS) je zapleteno in občutljivo potovanje, ki se začne s pojmovanjem konceptualne zasnove in se konča s proizvodnjo končnega izdelka.Za oblikovalce IC globoko razumevanje vseh vidikov oblikovanja in proizvodnje ni le osnova za doseganje visokozmogljivih integriranih veznih izdelkov, ki izpolnjujejo pričakovane zahteve za uporabo, ampak tudi ključ za izbiro pravega proizvajalca elektronskih vezij za izpolnjevanje standardov in stroškov kakovosti in stroškovproračun..Med tem postopkom obstaja več ključnih korakov, ki jih morajo oblikovalci upoštevati.
Razvoj baznih rezin z visoko čistoči
Temelj integriranega vezja je osnovna rezina, platforma, ki nosi vse elemente integriranega vezja.Kakovost rezin neposredno vpliva na konsistenco končnega izdelka, zato je ključnega pomena za izbiro polprevodniških materialov z visoko čistostjo.Metoda Czochralski je klasična metoda, ki se uporablja za proizvodnjo velikih enokristalnih silicijevih ingotov.Postopek je sestavljen iz segrevanja in taljenja elektronskega silicija pri visoki temperaturi približno 1500 stopinj Celzija, nato pa ga počasi hladimo več dni, da nastane oblika, ki jo je mogoče razrezati na velike silikonske ingote s tankimi rezinami.Čeprav je ta korak zamuden, je ključnega pomena za zagotavljanje kakovosti rezin, saj lahko le kakovostne osnovne rezine zagotovijo zanesljivost in delovanje integriranih vezij.
Večplastna konstrukcija: fina predelava plast po plasti
Integrirani vezji so zgrajeni z zlaganjem več komponent, kot so kondenzatorji, diode in tranzistorji, plast s plastjo na polprevodniški podlagi.Te komponente je mogoče enostavno konstruirati z lastnostmi polprevodnikov tipa N in P.Popolno integrirano vezje lahko vsebuje kar 30 ali več plasti, konstrukcija vsake plasti pa zahteva natančen nadzor.Za dosego tega cilja je treba specifikacijo lokacij tipa P in N za vsak sloj jasno nastaviti zgodaj, da se zagotovi natančnost na vsakem naslednjem koraku.
Natančna obdelava vsake plasti se doseže s tehnikami jedkanja, postopkom, ki vključuje ustvarjanje geometrijskih oblik in linij na določenih lokacijah.Poleg tega lahko spremembe rezin izvedemo z odlaganjem, jedšenjem ali dopingom.Odlaganje je postopek oblikovanja tankega filma materiala na rezini, fizično ali skozi kemično reakcijo.Jedkanica je postopek, ki se uporablja za odstranjevanje odvečnega materiala, običajno z uporabo tehnologije reaktivnega ionskega jedkanja (RIE).Doping spreminja prevodnost materiala tako, da v vbrizgava dodatne atome v površino rezin, da tvori materiale tipa N in P.