Ontwerp en vervaardiging van geïntegreerde stroombane: van konsep tot implementering
Die vervaardigingsproses van geïntegreerde stroombane (ICS) is 'n ingewikkelde en delikate reis wat begin met die opvatting van 'n konseptuele ontwerp en eindig met die produksie van die finale produk.Vir IC-ontwerpers is 'n diepgaande begrip van elke aspek van ontwerp en vervaardiging nie net die basis vir die bereiking van hoëprestasie-geïntegreerde kringprodukte wat aan die verwagte toepassingsvereistes voldoen nie, maar ook die sleutel om die regte elektroniese kringvervaardiger te kies om aan kwaliteit standaarde en koste te voldoenBegrotings..Tydens hierdie proses is daar verskillende sleutelstappe wat ontwerpers in gedagte moet hou.
Ontwikkeling van basiswafels met 'n hoë suiwerheid
Die hoeksteen van 'n geïntegreerde stroombaan is die basiswafel, 'n platform wat alle elemente van die geïntegreerde stroombaan dra.Die kwaliteit van die wafel beïnvloed direk die prestasiekonsistensie van die finale produk, dus is dit van kardinale belang om halfgeleiermateriaal met 'n hoë suiwerheid te kies.Die Czochralski-metode is 'n klassieke metode wat gebruik word om groot-kristal silikon-blokke te produseer.Die proses bestaan uit die verhitting en smelt van elektroniese graad silikon by 'n hoë temperatuur van ongeveer 1 500 grade Celsius, en dit dan oor 'n paar dae stadig afkoel om 'n vorm te vorm wat in groot silikonblaaie met dun wafers gesny kan word.Alhoewel hierdie stap tydrowend is, is dit uiters belangrik om die kwaliteit van die wafel te verseker, omdat slegs basiese wafers van hoë gehalte die betroubaarheid en werkverrigting van geïntegreerde stroombane kan verseker.
Gelaagde konstruksie: fyn verwerking laag vir laag
Geïntegreerde stroombane word gebou deur verskeie komponente, soos kapasitors, diodes en transistors, laag vir laag op 'n halfgeleier -substraat te stapel.Hierdie komponente kan maklik gekonstrueer word met behulp van die eienskappe van N-tipe en P-tipe halfgeleiers.'N Volledige geïntegreerde stroombaan kan soveel as 30 of meer lae bevat, en die konstruksie van elke laag benodig presiese beheer.Om hierdie doel te bereik, moet die spesifikasie van P-tipe en N-tipe liggings vir elke laag duidelik vroeg ingestel word om akkuraatheid by elke daaropvolgende stap te verseker.
Die presiese verwerking van elke laag word bewerkstellig deur etsstegnieke, 'n proses wat meetkundige vorms en lyne op spesifieke plekke behels.Daarbenewens kan wafelaanpassings uitgevoer word deur afsetting, ets of doping.Afsetting is die proses om 'n dun film van materiaal op 'n wafel te vorm, hetsy fisies of deur 'n chemiese reaksie.Ets is die proses wat gebruik word om oortollige materiaal te verwyder, gewoonlik met behulp van reaktiewe ioon -ets (RIE) tegnologie.Doping verander die geleidingsvermoë van die materiaal deur addisionele atome in die wafeloppervlak te spuit om N-tipe en P-tipe materiale te vorm.