1.About Integredig Cylchedau
1.1 Cysyniad a genedigaeth cylchedau integredig
Cylchred Integredig (IC): yn cyfeirio at ddyfais sy'n cyfuno dyfeisiau gweithredol fel transistorau a deuodau â chydrannau goddefol megis gwrthyddion a chynwysorau trwy gyfres o dechnegau prosesu penodol.
Cylched neu system sydd wedi'i “integreiddio” ar lled-ddargludydd (fel silicon neu gyfansoddion fel gallium arsenide) wafer yn unol â rhai rhyng-gysylltiadau cylchedau ac yna'n cael eu pecynnu mewn cragen i gyflawni swyddogaethau penodol.
Ym 1958, cynigiodd Jack Kilby, a oedd yn gyfrifol am finiatureiddio offer electronig yn Texas Instruments (TI), y syniad o gylchedau integredig:
“Gan y gellir gwneud yr holl gydrannau fel cynwysyddion, gwrthyddion, transistorau, ac ati o un deunydd, roeddwn i’n meddwl y byddai’n bosibl eu gwneud ar ddarn o ddeunydd lled-ddargludyddion ac yna eu rhyng-gysylltu i ffurfio cylched cyflawn.”
Ar 12 Medi a Medi 19, 1958, cwblhaodd Kilby weithgynhyrchu ac arddangos yr oscillator cam-shift a'r sbardun, yn y drefn honno, gan nodi genedigaeth y cylched integredig.
Yn 2000, enillodd Kilby Wobr Nobel mewn Ffiseg. Dywedodd Pwyllgor Gwobr Nobel unwaith fod Kilby “wedi gosod y sylfaen ar gyfer technoleg gwybodaeth fodern.”
Mae'r llun isod yn dangos Kilby a'i batent cylched integredig:
1.2 Datblygu technoleg gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion
Mae'r ffigur canlynol yn dangos camau datblygu technoleg gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion: 
1.3 Cadwyn Diwydiant Cylchdaith Integredig
Dangosir cyfansoddiad y gadwyn diwydiant lled-ddargludyddion (cylchedau integredig yn bennaf, gan gynnwys dyfeisiau arwahanol) yn y ffigur uchod:
- Fabless: Cwmni sy'n dylunio cynhyrchion heb linell gynhyrchu.
- IDM: Gwneuthurwr Dyfais Integredig, gwneuthurwr dyfeisiau integredig;
- IP: Cylchdaith modiwl gwneuthurwr;
- EDA: Dylunio Electronig Awtomatig, awtomeiddio dylunio electronig, mae'r cwmni'n darparu offer dylunio yn bennaf;
- Ffowndri; Ffowndri wafferi, darparu gwasanaethau gweithgynhyrchu sglodion;
- Pecynnu a phrofi cwmnïau ffowndri: yn bennaf yn gwasanaethu Fabless ac IDM;
- Cwmnïau deunyddiau ac offer arbennig: yn bennaf yn darparu'r deunyddiau a'r offer angenrheidiol ar gyfer cwmnïau gweithgynhyrchu sglodion.
Y prif gynhyrchion a gynhyrchir gan ddefnyddio technoleg lled-ddargludyddion yw cylchedau integredig a dyfeisiau lled-ddargludyddion arwahanol.
Mae prif gynhyrchion cylchedau integredig yn cynnwys:
- Rhannau Safonol Penodol i Gymhwysiad (ASSP);
- Uned Microbrosesydd (MPU);
- Cof
- Cylchdaith Integredig Penodol i Gymhwysiad (ASIC);
- Cylchdaith Analog;
- Cylched rhesymeg gyffredinol (Cylchdaith Rhesymegol).
Mae prif gynhyrchion dyfeisiau arwahanol lled-ddargludyddion yn cynnwys:
- Deuod;
- Transistor;
- Dyfais Power;
- Dyfais Foltedd Uchel;
- Dyfais Microdon;
- Optoelectroneg;
- Dyfais synhwyrydd (Synhwyrydd).
2. Proses Gweithgynhyrchu Cylched Integredig
2.1 Gweithgynhyrchu Sglodion
Gellir gwneud dwsinau neu hyd yn oed ddegau o filoedd o sglodion penodol ar yr un pryd ar wafer silicon. Mae nifer y sglodion ar wafer silicon yn dibynnu ar y math o gynnyrch a maint pob sglodion.
Fel arfer gelwir wafferi silicon yn swbstradau. Mae diamedr wafferi silicon wedi bod yn cynyddu dros y blynyddoedd, o lai nag 1 modfedd ar y dechrau i'r 12 modfedd (tua 300 mm) a ddefnyddir yn gyffredin nawr, ac mae'n cael ei drosglwyddo i 14 modfedd neu 15 modfedd.
Yn gyffredinol, rhennir gweithgynhyrchu sglodion yn bum cam: paratoi wafferi silicon, gweithgynhyrchu wafferi silicon, profi / casglu sglodion, cydosod a phecynnu, a phrofion terfynol.
(1)Paratoi wafferi silicon:
I wneud y deunydd crai, mae silicon yn cael ei dynnu o dywod a'i buro. Mae proses arbennig yn cynhyrchu ingotau silicon o ddiamedr priodol. Yna caiff yr ingotau eu torri'n wafferi silicon tenau ar gyfer gwneud microsglodion.
Paratoir wafferi i fanylebau penodol, megis gofynion ymyl cofrestru a lefelau halogi.
(2)Gweithgynhyrchu wafferi silicon:
Fe'i gelwir hefyd yn weithgynhyrchu sglodion, mae'r wafer silicon noeth yn cyrraedd y ffatri gweithgynhyrchu wafferi silicon ac yna'n mynd trwy wahanol gamau glanhau, ffurfio ffilmiau, ffotolithograffeg, ysgythru a dopio. Mae gan y wafer silicon wedi'i brosesu set gyflawn o gylchedau integredig wedi'u hysgythru'n barhaol ar y wafer silicon.
(3)Profi a dewis wafferi silicon:
Ar ôl cwblhau gweithgynhyrchu wafferi silicon, anfonir y wafferi silicon i'r ardal prawf / didoli, lle caiff sglodion unigol eu harchwilio a'u profi'n drydanol. Yna caiff sglodion derbyniol ac annerbyniol eu datrys, a chaiff sglodion diffygiol eu marcio.
(4)Cynulliad a phecynnu:
Ar ôl profi / didoli wafferi, mae'r wafferi yn mynd i mewn i'r cam cydosod a phecynnu i becynnu'r sglodion unigol mewn pecyn tiwb amddiffynnol. Mae ochr gefn y wafer yn ddaear i leihau trwch y swbstrad.
Mae ffilm blastig drwchus ynghlwm wrth gefn pob wafer, ac yna defnyddir llafn llifio â blaen diemwnt i wahanu'r sglodion ar bob wafer ar hyd y llinellau ysgrifennydd ar yr ochr flaen.
Mae'r ffilm blastig ar gefn y wafer silicon yn cadw'r sglodion silicon rhag cwympo. Yn y planhigyn cydosod, mae'r sglodion da yn cael eu gwasgu neu eu gwacáu i ffurfio pecyn cydosod. Yn ddiweddarach, caiff y sglodion ei selio mewn cragen blastig neu seramig.
(5)Prawf terfynol:
Er mwyn sicrhau ymarferoldeb y sglodion, mae pob cylched integredig wedi'i becynnu yn cael ei brofi i fodloni gofynion paramedr nodweddion trydanol ac amgylcheddol y gwneuthurwr. Ar ôl profi terfynol, anfonir y sglodyn at y cwsmer i'w gydosod mewn lleoliad pwrpasol.
2.2 Is-adran Broses
Yn gyffredinol, rhennir prosesau gweithgynhyrchu cylched integredig yn:
pen blaen: Mae'r broses pen blaen yn cyfeirio'n gyffredinol at broses weithgynhyrchu dyfeisiau megis transistorau, yn bennaf gan gynnwys prosesau ffurfio ynysu, strwythur giât, ffynhonnell a draen, tyllau cyswllt, ac ati.
Cefn-ddiwedd: Mae'r broses pen ôl yn cyfeirio'n bennaf at ffurfio llinellau rhyng-gysylltu a all drosglwyddo signalau trydanol i wahanol ddyfeisiau ar y sglodion, yn bennaf gan gynnwys prosesau megis dyddodiad dielectrig rhwng llinellau rhyng-gysylltiad, ffurfio llinell fetel, a ffurfio padiau plwm.
Canol y cyfnod: Er mwyn gwella perfformiad transistorau, mae nodau technoleg uwch ar ôl 45nm/28nm yn defnyddio prosesau dielectric giât uchel-k a phrosesau giât fetel, ac yn ychwanegu prosesau giât newydd a phrosesau rhyng-gysylltu lleol ar ôl i ffynhonnell y transistor a'r strwythur draen gael eu paratoi. Mae'r prosesau hyn rhwng y broses pen blaen a'r broses pen ôl, ac ni chânt eu defnyddio mewn prosesau traddodiadol, felly fe'u gelwir yn brosesau canol cam.
Fel arfer, y broses o baratoi twll cyswllt yw'r llinell rannu rhwng y broses pen blaen a'r broses pen ôl.
Twll cyswllt: twll wedi'i ysgythru'n fertigol yn y wafer silicon i gysylltu'r llinell rhyng-gysylltiad metel haen gyntaf a'r ddyfais swbstrad. Mae'n cael ei lenwi â metel fel twngsten ac fe'i defnyddir i arwain electrod y ddyfais i'r haen rhyng-gysylltiad metel.
Trwy Dwll: Dyma'r llwybr cysylltiad rhwng dwy haen gyfagos o linellau rhyng-gysylltu metel, sydd wedi'u lleoli yn yr haen dielectrig rhwng y ddwy haen fetel, ac yn gyffredinol mae wedi'i llenwi â metelau fel copr.
Mewn ystyr eang:
Proses pen blaen: Mewn ystyr eang, dylai gweithgynhyrchu cylched integredig hefyd gynnwys profi, pecynnu a chamau eraill. O'i gymharu â phrofi a phecynnu, gweithgynhyrchu cydrannau a rhyng-gysylltiad yw'r rhan gyntaf o weithgynhyrchu cylched integredig, y cyfeirir atynt gyda'i gilydd fel prosesau pen blaen;
Proses pen ôl: Gelwir profi a phecynnu yn brosesau pen ôl.
3. Atodiad
SMIF: Rhyngwyneb Mecanyddol Safonol
AMHS: System Cludo Deunydd Awtomataidd
OHT: Trosglwyddo teclyn codi uwchben
FOUP: Pod Unedig Agoriad Blaen, Wafferi 12 modfedd (300mm) yn unig
Yn bwysicach fyth,Gall Semicera ddarparurhannau graffit, ffelt meddal/anhyblyg,rhannau carbid silicon, Rhannau CVD carbid silicon, aRhannau wedi'u gorchuddio â SiC/TaCgyda phroses lled-ddargludyddion llawn mewn 30 diwrnod.Edrychwn ymlaen yn ddiffuant at ddod yn bartner hirdymor i chi yn Tsieina.
Amser postio: Awst-15-2024