1.Apie integrinius grandynus
1.1 Integrinių grandynų samprata ir gimimas
Integrinis grandynas (IC): reiškia įrenginį, kuris sujungia aktyvius įrenginius, tokius kaip tranzistoriai ir diodai, su pasyviais komponentais, tokiais kaip rezistoriai ir kondensatoriai, taikant tam tikrus apdorojimo metodus.
Grandinė arba sistema, kuri yra „integruota“ į puslaidininkių (pvz., silicio arba junginių, tokių kaip galio arsenidas) plokštelę pagal tam tikras grandinių jungtis ir supakuota į apvalkalą, kad atliktų konkrečias funkcijas.
1958 m. Jackas Kilby, atsakingas už elektroninės įrangos miniatiūrizavimą „Texas Instruments“ (TI), pasiūlė integruotų grandynų idėją:
„Kadangi visi komponentai, tokie kaip kondensatoriai, rezistoriai, tranzistoriai ir kt., gali būti pagaminti iš vienos medžiagos, maniau, kad būtų įmanoma juos pagaminti iš puslaidininkinės medžiagos ir tada sujungti, kad būtų sudaryta visa grandinė.
1958 m. rugsėjo 12 d. ir rugsėjo 19 d. Kilby baigė gaminti ir demonstruoti atitinkamai fazės poslinkio generatorių ir trigerį, pažymint integrinio grandyno gimimą.
2000 metais Kilby buvo apdovanotas Nobelio fizikos premija. Nobelio premijos komitetas kartą pakomentavo, kad Kilby „padėjo pagrindą šiuolaikinėms informacinėms technologijoms“.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas Kilby ir jo integruotos grandinės patentas:
1.2 Puslaidininkių gamybos technologijos kūrimas
Toliau pateiktame paveikslėlyje pavaizduoti puslaidininkių gamybos technologijos kūrimo etapai: 
1.3 Integrinių grandynų pramonės grandinė
Puslaidininkių pramonės grandinės sudėtis (daugiausia integriniai grandynai, įskaitant atskirus įrenginius) parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje:
- Fabless: įmonė, kurianti gaminius be gamybos linijos.
- IDM: integruoto įrenginio gamintojas, integruoto įrenginio gamintojas;
- IP: grandinės modulio gamintojas;
- EDA: Electronic Design Automatic, elektroninio projektavimo automatizavimas, įmonė daugiausia teikia projektavimo įrankius;
- Liejykla; Vaflių liejykla, teikianti lustų gamybos paslaugas;
- Pakavimo ir testavimo liejyklos įmonės: daugiausia aptarnaujančios Fabless ir IDM;
- Medžiagų ir specialios įrangos įmonės: daugiausia tiekia reikalingas medžiagas ir įrangą drožlių gamybos įmonėms.
Pagrindiniai produktai, gaminami naudojant puslaidininkių technologiją, yra integriniai grandynai ir diskretieji puslaidininkiniai įtaisai.
Pagrindiniai integrinių grandynų produktai yra šie:
- Taikymui būdingos standartinės dalys (ASSP);
- Mikroprocesorinis blokas (MPU);
- Atmintis
- Taikomasis integrinis grandynas (ASIC);
- Analoginė grandinė;
- Bendroji loginė grandinė (Logical Circuit).
Pagrindiniai puslaidininkinių diskrečiųjų prietaisų produktai yra:
- Diodas;
- tranzistorius;
- Maitinimo įrenginys;
- Aukštos įtampos prietaisas;
- Mikrobangų krosnelė;
- Optoelektronika;
- Jutiklio įtaisas (Sensor).
2. Integrinių grandynų gamybos procesas
2.1 Lustų gamyba
Ant silicio plokštelės vienu metu galima pagaminti keliasdešimt ar net dešimtis tūkstančių specifinių lustų. Lustų skaičius ant silicio plokštelės priklauso nuo gaminio tipo ir kiekvieno lusto dydžio.
Silicio plokštelės paprastai vadinamos substratais. Bėgant metams silicio plokštelių skersmuo didėjo – nuo mažesnio nei 1 colio pradžioje iki dažniausiai naudojamo 12 colių (apie 300 mm) dabar ir pereinama prie 14 colių arba 15 colių.
Lustų gamyba paprastai skirstoma į penkis etapus: silicio plokštelių paruošimas, silicio plokštelių gamyba, lustų tikrinimas / paėmimas, surinkimas ir pakavimas bei galutinis bandymas.
(1)Silicio plokštelių paruošimas:
Žaliavai pagaminti silicis išgaunamas iš smėlio ir išvalomas. Specialiu būdu gaunami atitinkamo skersmens silicio luitai. Tada luitai supjaustomi į plonas silicio plokšteles mikroschemų gamybai.
Plokštės paruošiamos pagal konkrečias specifikacijas, tokias kaip registracijos briaunos reikalavimai ir užterštumo lygiai.
(2)Silicio plokštelių gamyba:
Taip pat žinomas kaip lustų gamyba, plikas silicio plokštelė atkeliauja į silicio plokštelių gamybos įmonę ir atlieka įvairius valymo, plėvelės formavimo, fotolitografijos, ėsdinimo ir dopingo etapus. Apdorotoje silicio plokštelėje yra visas integruotų grandynų rinkinys, visam laikui išgraviruotas ant silicio plokštelės.
(3)Silicio plokštelių testavimas ir parinkimas:
Pasibaigus silicio plokštelių gamybai, silicio plokštelės siunčiamos į bandymo/rūšiavimo zoną, kur zonduojami ir elektriškai išbandomi atskiri lustai. Tada išrūšiuojami priimtini ir nepriimtini lustai, o sugedusios lustai pažymimos.
(4)Surinkimas ir pakavimas:
Po plokštelių bandymo/rūšiavimo plokštelės patenka į surinkimo ir pakavimo etapą, kad atskiri lustai būtų supakuoti į apsauginę vamzdelio pakuotę. Užpakalinė plokštelės pusė yra šlifuota, kad sumažėtų pagrindo storis.
Ant kiekvienos plokštelės galo pritvirtinama stora plastikinė plėvelė, o po to deimantiniais antgaliais pjūklo diskas atskiriamas kiekvienos plokštelės drožles išilgai priekinės pusės rašymo linijų.
Silicio plokštelės gale esanti plastikinė plėvelė neleidžia nukristi silicio lustui. Surinkimo gamykloje geros drožlės yra presuojamos arba evakuojamos, kad susidarytų surinkimo paketas. Vėliau lustas užsandarinamas plastikiniame arba keramikiniame apvalkale.
(5)Galutinis testas:
Siekiant užtikrinti lusto funkcionalumą, kiekviena supakuota integrinė grandinė yra išbandoma, kad atitiktų gamintojo elektros ir aplinkos charakteristikų parametrų reikalavimus. Po galutinio testavimo lustas siunčiamas klientui surinkti tam skirtoje vietoje.
2.2 Proceso skyrius
Integrinių grandynų gamybos procesai paprastai skirstomi į:
Priekinė dalis: Priekinis procesas paprastai reiškia prietaisų, pvz., tranzistorių, gamybos procesą, daugiausia apimantį izoliacijos, vartų struktūros, šaltinio ir nutekėjimo, kontaktinių angų ir kt.
Back-end: Galinis procesas daugiausia susijęs su sujungimo linijų, kurios gali perduoti elektrinius signalus į įvairius lusto įrenginius, formavimą, daugiausia apimančius tokius procesus kaip dielektrinis nusodinimas tarp sujungimo linijų, metalinių linijų formavimas ir švino padėklo formavimas.
Vidutinė stadija: Siekiant pagerinti tranzistorių veikimą, pažangių technologijų mazgai po 45 nm / 28 nm naudoja aukštos k vartų dielektrikus ir metalinių užtvarų procesus, o prideda pakaitinių vartų procesus ir vietinio sujungimo procesus, kai bus paruoštas tranzistoriaus šaltinis ir nutekėjimo struktūra. Šie procesai yra tarp priekinio proceso ir galinio proceso ir nėra naudojami tradiciniuose procesuose, todėl jie vadinami vidutinio etapo procesais.
Paprastai kontaktinių angų paruošimo procesas yra takoskyra tarp priekinio proceso ir galinio proceso.
Kontaktinė skylė: vertikaliai silicio plokštelėje išgraviruota skylė, skirta sujungti pirmojo sluoksnio metalinę sujungimo liniją ir pagrindo įtaisą. Jis užpildytas metalu, pavyzdžiui, volframu, ir naudojamas prietaiso elektrodui nuvesti į metalinį sujungimo sluoksnį.
Per skylę: Tai yra jungties kelias tarp dviejų gretimų metalinių sujungimo linijų sluoksnių, esančių dielektriniame sluoksnyje tarp dviejų metalinių sluoksnių ir paprastai užpildytas metalais, tokiais kaip varis.
Plačiąja prasme:
Priekinis procesas: Plačiąja prasme integrinių grandynų gamyba taip pat turėtų apimti testavimą, pakavimą ir kitus veiksmus. Palyginti su testavimu ir pakavimu, komponentų ir sujungimų gamyba yra pirmoji integrinių grandynų gamybos dalis, bendrai vadinama priekiniais procesais;
Užpakalinis procesas: Testavimas ir pakavimas vadinami atgaliniais procesais.
3. Priedas
SMIF: standartinė mechaninė sąsaja
AMHS: automatizuota medžiagų perdavimo sistema
OHT: perkėlimas iš viršaus
FOUP: priekyje atidaromas Unified Pod, išskirtinis iki 12 colių (300 mm) plokštelės
Dar svarbiau,Semicera gali suteiktigrafito dalys, minkštas / standus veltinis,silicio karbido dalys, CVD silicio karbido dalys, irSiC/TaC dengtos dalyssu visu puslaidininkio procesu per 30 dienų.Mes nuoširdžiai tikimės tapti jūsų ilgalaikiu partneriu Kinijoje.
Paskelbimo laikas: 2024-08-15