Návrh a výroba integrovaných obvodov: od konceptu po implementáciu
Výrobný proces integrovaných obvodov (ICS) je zložitá a jemná cesta, ktorá začína koncepciou koncepčného dizajnu a končí výrobou konečného produktu.Pre dizajnérov IC nie je hlboké pochopenie všetkých aspektov dizajnu a výroby nielen základom pre dosiahnutie vysoko výkonných integrovaných obvodov, ktoré spĺňajú očakávané požiadavkyrozpočty..Počas tohto procesu existuje niekoľko kľúčových krokov, ktoré dizajnéri musia mať na pamäti.
Vývoj základných doštičiek s vysokou čistotou
Základným kameňom integrovaného obvodu je základná oblátka, platforma, ktorá nesie všetky prvky integrovaného obvodu.Kvalita oblátky priamo ovplyvňuje konzistentnosť výkonnosti konečného produktu, takže je rozhodujúce vybrať vysoko čistotu polovodičové materiály.Metóda Czochralski je klasická metóda, ktorá sa používa na výrobu veľkých kremíkových kremíkových ingotov.Proces spočíva v zahrievaní a topení elektronického kremíka s vysokou teplotou približne 1 500 stupňov Celzia a potom ho pomaly ochladzuje na niekoľko dní, aby sa vytvoril tvar, ktorý sa dá rozrezať na veľké kremíkové ingoty s tenkými doštičkami.Aj keď je tento krok časovo náročný, je rozhodujúce zabezpečiť kvalitu oblátky, pretože iba kvalitné základné doštičky môžu zabezpečiť spoľahlivosť a výkon integrovaných obvodov.
Vrstvená konštrukcia: vrstva jemného spracovania podľa vrstvy
Integrované obvody sú skonštruované stohovaním viacerých komponentov, ako sú kondenzátory, diódy a tranzistory, vrstvu podľa vrstvy na polovodičový substrát.Tieto komponenty sa dajú ľahko skonštruovať pomocou vlastností polovodičov typu N-type a P.Kompletný integrovaný obvod môže obsahovať až 30 alebo viac vrstiev a konštrukcia každej vrstvy si vyžaduje presnú kontrolu.Na dosiahnutie tohto cieľa musí byť špecifikácia umiestnení typu P a N pre každú vrstvu jasne nastavená na začiatku, aby sa zabezpečila presnosť v každom nasledujúcom kroku.
Presné spracovanie každej vrstvy sa dosiahne pomocou techník leptania, čo je proces, ktorý zahŕňa vytváranie geometrických tvarov a čiary na konkrétnych miestach.Okrem toho môžu byť úpravy oblátky vykonané depozíciou, leptaním alebo dopingom.Depozícia je proces tvorby tenkého filmu materiálu na oblátku, buď fyzicky alebo chemickou reakciou.Lepting je proces, ktorý sa používa na odstránenie prebytočného materiálu, zvyčajne pomocou technológie reaktívneho leptania iónov (RIE).Doping mení vodivosť materiálu vstreknutím ďalších atómov do povrchu oblátky za vzniku materiálov typu N a P.