1. O integriranim krugovima
1.1 Koncept i rođenje integrisanih kola
Integrisano kolo (IC): odnosi se na uređaj koji kombinuje aktivne uređaje kao što su tranzistori i diode sa pasivnim komponentama kao što su otpornici i kondenzatori kroz niz specifičnih tehnika obrade.
Kolo ili sistem koji je "integrisan" na poluvodičkoj pločici (kao što je silicijum ili jedinjenja kao što je galijev arsenid) prema određenim međuvezama kola, a zatim upakovan u ljusku za obavljanje određenih funkcija.
Godine 1958. Jack Kilby, koji je bio odgovoran za minijaturizaciju elektronske opreme u Texas Instruments (TI), predložio je ideju integriranih kola:
“Budući da se sve komponente kao što su kondenzatori, otpornici, tranzistori itd. mogu napraviti od jednog materijala, mislio sam da bi ih bilo moguće napraviti na komadu poluvodičkog materijala, a zatim ih međusobno povezati kako bi se formiralo kompletno kolo.”
Dana 12. i 19. septembra 1958. Kilby je završio proizvodnju i demonstraciju oscilatora sa pomakom faze i okidača, respektivno, označavajući rođenje integrisanog kola.
Kilby je 2000. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku. Komitet za Nobelovu nagradu je jednom prokomentarisao da je Kilby „postavio temelje moderne informacione tehnologije“.
Slika ispod prikazuje Kilbyja i njegov patent za integrirano kolo:
1.2 Razvoj tehnologije proizvodnje poluprovodnika
Sljedeća slika prikazuje faze razvoja tehnologije proizvodnje poluvodiča: 
1.3 Industrijski lanac integrisanih kola
Sastav lanca poluvodičke industrije (uglavnom integrirana kola, uključujući diskretne uređaje) prikazan je na gornjoj slici:
- Fables: Kompanija koja dizajnira proizvode bez proizvodne linije.
- IDM: proizvođač integrisanih uređaja, proizvođač integrisanih uređaja;
- IP: Proizvođač modula kola;
- EDA: Electronic Design Automatic, elektronska automatizacija dizajna, kompanija uglavnom pruža alate za dizajn;
- Livnica; Ljevaonica vafla, pružanje usluga proizvodnje čipova;
- Kompanije za pakovanje i testiranje livnice: uglavnom opslužuju Fables i IDM;
- Kompanije za materijale i specijalnu opremu: uglavnom obezbeđuju neophodne materijale i opremu za kompanije za proizvodnju čipova.
Glavni proizvodi proizvedeni korištenjem poluvodičke tehnologije su integrirana kola i diskretni poluvodički uređaji.
Glavni proizvodi integriranih kola uključuju:
- Standardni dijelovi za specifične aplikacije (ASSP);
- Mikroprocesorska jedinica (MPU);
- Memorija
- Integrisano kolo za specifične aplikacije (ASIC);
- Analogno kolo;
- Opće logičko kolo (Logical Circuit).
Glavni proizvodi poluvodičkih diskretnih uređaja uključuju:
- Dioda;
- tranzistor;
- Uređaj za napajanje;
- visokonaponski uređaj;
- Mikrovalna pećnica;
- Optoelektronika;
- Senzorski uređaj (Senzor).
2. Proces proizvodnje integriranog kola
2.1 Proizvodnja čipova
Desetine ili čak desetine hiljada specifičnih čipova mogu se istovremeno napraviti na silikonskoj pločici. Broj čipova na silikonskoj pločici ovisi o vrsti proizvoda i veličini svakog čipa.
Silicijumske pločice se obično nazivaju supstrati. Prečnik silikonskih pločica se povećavao tokom godina, sa manje od 1 inča na početku do uobičajenih 12 inča (oko 300 mm) sada, i prolazi kroz prelazak na 14 inča ili 15 inča.
Proizvodnja čipova općenito je podijeljena u pet faza: priprema silikonske pločice, proizvodnja silicijumske pločice, testiranje/sakupljanje čipova, montaža i pakovanje i završno testiranje.
(1)Priprema silikonskih vafla:
Za proizvodnju sirovine, silicijum se ekstrahuje iz peska i prečišćava. Posebnim postupkom se proizvode silikonski ingoti odgovarajućeg promjera. Ingoti se zatim režu u tanke silikonske pločice za izradu mikročipova.
Oblatne se pripremaju prema specifičnim specifikacijama, kao što su zahtjevi za registraciju rubova i nivoi kontaminacije.
(2)Proizvodnja silikonskih pločica:
Poznata i kao proizvodnja čipova, gola silicijumska pločica stiže u fabriku za proizvodnju silicijumskih pločica, a zatim prolazi kroz različite korake čišćenja, formiranja filma, fotolitografije, jetkanja i dopinga. Obrađena silikonska pločica ima kompletan set integrisanih kola trajno ugraviranih na silikonskoj pločici.
(3)Ispitivanje i odabir silikonskih pločica:
Nakon što je proizvodnja silikonske pločice završena, silikonske pločice se šalju u područje za testiranje/sortiranje, gdje se pojedinačni čipovi ispituju i električno testiraju. Prihvatljivi i neprihvatljivi čipovi se zatim sortiraju, a neispravni čipovi se označavaju.
(4)Montaža i pakovanje:
Nakon testiranja/sortiranja vafla, oblatne ulaze u korak sastavljanja i pakiranja kako bi se pojedinačni čipovi pakovali u zaštitno tubasto pakovanje. Zadnja strana vafla se melje kako bi se smanjila debljina podloge.
Debela plastična folija je pričvršćena na poleđinu svake pločice, a zatim se oštrica testere sa dijamantskim vrhom koristi za odvajanje čipova na svakoj pločici duž linija na prednjoj strani.
Plastična folija na poleđini silikonske pločice sprečava da silikonski čip padne. U fabrici za sklapanje, dobri čipovi se presuju ili evakuišu da formiraju montažni paket. Kasnije se čip zatvara u plastičnu ili keramičku školjku.
(5)Finalni test:
Kako bi se osigurala funkcionalnost čipa, svako upakovano integrirano kolo se testira kako bi zadovoljilo zahtjeve proizvođača za električne i okolišne karakteristike parametara. Nakon završnog testiranja, čip se šalje kupcu na montažu na određenoj lokaciji.
2.2 Odjeljenje procesa
Proizvodni procesi integrisanih kola se generalno dele na:
Front-end: Front-end proces se općenito odnosi na proces proizvodnje uređaja kao što su tranzistori, uglavnom uključujući procese formiranja izolacije, strukture kapije, izvora i odvoda, kontaktnih rupa itd.
Back-end: Back-end proces se uglavnom odnosi na formiranje interkonekcijskih vodova koji mogu prenositi električne signale različitim uređajima na čipu, uglavnom uključujući procese kao što su taloženje dielektrika između interkonekcijskih vodova, formiranje metalnih linija i formiranje olovnih jastučića.
U sredini: Da bi se poboljšale performanse tranzistora, čvorovi napredne tehnologije nakon 45nm/28nm koriste high-k dielektrike i procese metalnih kapija, i dodaju zamjenske procese gejta i procese lokalnog povezivanja nakon što se pripremi izvor tranzistora i struktura odvoda. Ovi procesi su između front-end procesa i back-end procesa i ne koriste se u tradicionalnim procesima, pa se nazivaju procesi srednje faze.
Obično je proces pripreme rupe za kontakt linija razdvajanja između prednjeg i stražnjeg procesa.
Kontaktna rupa: rupa urezana okomito u silikonsku pločicu za spajanje metalne linije za povezivanje prvog sloja i uređaja za podlogu. Ispunjen je metalom kao što je volfram i koristi se za dovođenje elektrode uređaja do metalnog sloja međusobne veze.
Kroz rupu: To je vezni put između dva susedna sloja metalnih interkonektivnih vodova, koji se nalazi u dielektričnom sloju između dva metalna sloja, i generalno je ispunjen metalima kao što je bakar.
u širem smislu:
Front-end proces: U širem smislu, proizvodnja integriranih kola bi također trebala uključivati testiranje, pakovanje i druge korake. U poređenju sa testiranjem i pakovanjem, proizvodnja komponenti i interkonekcija su prvi deo proizvodnje integrisanih kola, koji se zajednički nazivaju front-end procesi;
Back-end proces: Testiranje i pakovanje se nazivaju back-end procesi.
3. Dodatak
SMIF: Standardni mehanički interfejs
AMHS: Automatski sistem za predaju materijala
OHT: Prenos nadzemne dizalice
FOUP: Unified Pod sa prednjim otvaranjem, ekskluzivno za 12 inča (300 mm) pločice
još važnije,Semicera može pružitigrafitnih dijelova, mekani/čvrsti filc,dijelovi od silicijum karbida, CVD dijelovi od silicijum karbida, iDijelovi obloženi SiC/TaCsa punim procesom poluprovodnika za 30 dana.Iskreno se radujemo što ćemo postati vaš dugoročni partner u Kini.
Vrijeme objave: 15.08.2024