Prosés Semikonduktor sarta Equipment (1/7) - Prosés Manufaktur Circuit Integrated

 

1. Ngeunaan sirkuit terpadu

 

1.1 Konsep sareng lahirna sirkuit terpadu

 

Integrated Circuit (IC): ngarujuk kana alat anu ngagabungkeun alat-alat aktip sapertos transistor sareng dioda sareng komponén pasip sapertos résistor sareng kapasitor ngalangkungan sababaraha téknik ngolah khusus.

Sirkuit atawa sistem anu "terintegrasi" dina semikonduktor (sapertos silikon atanapi sanyawa sapertos gallium arsenide) wafer nurutkeun interkonéksi sirkuit anu tangtu teras dibungkus dina cangkang pikeun ngalaksanakeun fungsi anu khusus.

Dina 1958, Jack Kilby, anu tanggung jawab miniaturisasi pakakas éléktronik di Texas Instruments (TI), ngusulkeun gagasan sirkuit terpadu:

"Kusabab sadaya komponén sapertos kapasitor, résistor, transistor, sareng sajabana tiasa didamel tina hiji bahan, panginten tiasa dilakukeun dina salembar bahan semikonduktor teras nyambungkeun aranjeunna pikeun ngabentuk sirkuit anu lengkep."

Dina 12 Séptémber sareng 19 Séptémber 1958, Kilby parantos ngaréngsékeun pembuatan sareng demonstrasi osilator fase-shift sareng pemicu, masing-masing, nyirian lahirna sirkuit terpadu.

Dina 2000, Kilby dilélér Hadiah Nobel dina Fisika. Komite Hadiah Nobel sakali commented yén Kilby "netepkeun yayasan pikeun téhnologi informasi modern".

Gambar di handap ieu nunjukkeun Kilby sareng patén sirkuit terpadu na:

 

 silikon-basa-gan-epitaxy

 

1.2 Ngembangkeun téhnologi manufaktur semikonduktor

 

Gambar di handap ieu nunjukkeun tahapan pangembangan téknologi manufaktur semikonduktor: cvd-sic-palapis

 

1.3 Integrated Circuit Industri Chain

 kaku-dirasakeun

 

Komposisi ranté industri semikonduktor (utamana sirkuit terpadu, kaasup alat diskrit) ditémbongkeun dina gambar di luhur:

- Fabless: Perusahaan anu mendesain produk tanpa jalur produksi.

- IDM: Produsén Alat terpadu, produsén alat terpadu;

- IP: produsén modul circuit;

- EDA: Desain éléktronik Otomatis, automation design éléktronik, pausahaan utamana nyadiakeun parabot design;

- Pangecoran; Wafer foundry, nyadiakeun ladenan manufaktur chip;

- Bungkusan sareng nguji perusahaan foundry: utamina ngalayanan Fabless sareng IDM;

- Perusahaan bahan sareng alat khusus: utamina nyayogikeun bahan sareng alat anu dipikabutuh pikeun perusahaan manufaktur chip.

Produk utama anu diproduksi nganggo téknologi semikonduktor nyaéta sirkuit terpadu sareng alat semikonduktor diskrit.

Produk utama sirkuit terpadu ngawengku:

- Bagian Standar Spésifik Aplikasi (ASSP);

- Unit Mikroprosesor (MPU);

- Mémori

- Sirkuit Terpadu Khusus Aplikasi (ASIC);

- Circuit analog;

- Sirkuit logika umum (Sirkuit Logis).

Produk utama alat diskrit semikonduktor ngawengku:

- dioda;

- Transistor;

- Alat kakuatan;

- Alat Tegangan Tinggi;

- Alat gelombang mikro;

- Optéléktronika;

- Alat sénsor (Sénsor).

 

2. Prosés Manufaktur Circuit terpadu

 

2.1 Pabrikan chip

 

Puluhan atawa malah puluhan rébu chip husus bisa dijieun sakaligus dina wafer silikon. Jumlah chip dina wafer silikon gumantung kana jenis produk jeung ukuran unggal chip.

wafers silikon biasana disebut substrat. Diaméter wafer silikon parantos ningkat salami mangtaun-taun, ti kirang ti 1 inci di awal dugi ka 12 inci anu biasa dianggo (kira-kira 300 mm) ayeuna, sareng nuju ngalaman transisi ka 14 inci atanapi 15 inci.

Manufaktur chip umumna dibagi kana lima tahap: persiapan wafer silikon, manufaktur wafer silikon, nguji chip / picking, assembly jeung bungkusan, sarta nguji ahir.

(1)Persiapan wafer silikon:

Pikeun nyieun bahan baku, silikon ieu sasari tina keusik jeung dimurnikeun. Prosés khusus ngahasilkeun ingot silikon kalayan diaméter anu pas. Ingot lajeng dipotong kana wafers silikon ipis pikeun nyieun microchips.

Wafers disusun pikeun spésifikasi khusus, sapertos syarat tepi pendaptaran sareng tingkat kontaminasi.

 tac-pituduh-ring

 

(2)Produksi wafer silikon:

Ogé katelah manufaktur chip, wafer silikon bulistir sumping ka pabrik manufaktur wafer silikon lajeng ngaliwatan rupa beberesih, formasi pilem, photolithography, etching na doping hambalan. Wafer silikon anu diprosés ngagaduhan sakumpulan sirkuit terpadu anu dipasang sacara permanen dina wafer silikon.

(3)Nguji sareng milih wafer silikon:

Saatos manufaktur wafer silikon réngsé, wafer silikon dikirim ka daérah uji / sortir, dimana chip individu ditaliti sareng diuji sacara listrik. chip ditarima tur unacceptable lajeng diurutkeun kaluar, sarta chip cacad ditandaan.

(4)Majelis sareng bungkusan:

Saatos tés wafer / asihan, wafers asupkeun léngkah rakitan sareng bungkusan pikeun ngarangkep chip individu dina pakét tabung pelindung. Sisi tukang wafer digiling pikeun ngirangan ketebalan substrat.

Film palastik kandel dipasang dina tonggong unggal wafer, teras sabeulah ragaji inten-tipped dianggo pikeun misahkeun chip dina unggal wafer sapanjang garis juru tulis di sisi hareup.

Film palastik dina tonggong wafer silikon ngajaga chip silikon ti ragrag kaluar. Dina pabrik assembly, chip alus dipencet atawa diungsikeun pikeun ngabentuk hiji pakét assembly. Salajengna, chip disegel dina cangkang plastik atanapi keramik.

(5)tés ahir:

Pikeun mastikeun pungsionalitas chip, unggal sirkuit terpadu ngarangkep diuji pikeun nyumponan sarat parameter karakteristik listrik sareng lingkungan pabrik. Saatos tés ahir, chip dikirim ka palanggan pikeun dirakit di lokasi khusus.

 

2.2 Divisi Prosés

 

Prosés manufaktur sirkuit terpadu umumna dibagi kana:

Tungtung payun: Prosés hareup-tungtung umumna nujul kana prosés manufaktur alat kayaning transistor, utamana kaasup prosés formasi isolasi, struktur gerbang, sumber jeung solokan, liang kontak, jsb.

Balik-tungtung: Prosés back-end utamana nujul kana formasi garis interkonéksi nu bisa ngirimkeun sinyal listrik ka sagala rupa alat dina chip, utamana kaasup prosés kayaning déposisi diéléktrik antara garis interkonéksi, formasi garis logam, sarta formasi pad kalungguhan.

Patengahan panggung: Dina raraga ngaronjatkeun kinerja transistor, titik téhnologi canggih sanggeus 45nm / 28nm ngagunakeun tinggi-k Gerbang dielectrics jeung prosés Gerbang logam, sarta nambahkeun prosés Gerbang ngagantian jeung prosés interconnect lokal sanggeus sumber transistor jeung struktur solokan geus disiapkeun. Prosés ieu antara prosés hareup-tungtung jeung prosés back-tungtung, sarta henteu dipaké dina prosés tradisional, ku kituna maranéhanana disebut prosés pertengahan tahap.

Biasana, prosés persiapan liang kontak nyaéta garis ngabagi antara prosés hareup-tungtung sareng prosés deui-tungtung.

liang kontak: liang etched vertikal dina wafer silikon pikeun nyambungkeun kahiji-lapisan garis interkonéksi logam jeung alat substrat. Ieu ngeusi logam kayaning tungsten sarta dipaké pikeun mingpin éléktroda alat ka lapisan interkonéksi logam.

Ngaliwatan liang: Ieu jalur sambungan antara dua lapisan padeukeut garis interconnect logam, ayana dina lapisan diéléktrik antara dua lapisan logam, sarta umumna ngeusi logam kayaning tambaga.

Dina harti anu lega:

Prosés hareup-tungtung: Dina rasa anu lega, manufaktur sirkuit terpadu ogé kedah kalebet tés, bungkusan sareng léngkah-léngkah sanés. Dibandingkeun sareng tés sareng bungkusan, manufaktur komponén sareng interkonéksi mangrupikeun bagian mimiti manufaktur sirkuit terpadu, sacara koléktif disebut prosés hareup-tungtung;

prosés Back-tungtung: Tés jeung bungkusan disebut prosés back-end.

 

3. Lampiran

 

SMIF: Panganteur Mékanis Standar

AMHS: Sistem Panyerahan Bahan Otomatis

OHT: Overhead Hoist Transfer

FOUP: Front Open Unified Pod,Eksklusif nepi ka 12 inci(300mm) wafers

 

Nu leuwih penting,Semicera tiasa nyayogikeunbagian grafit, karasa lemes/kaku,bagian silikon carbide, Bagian karbida silikon CVD, jeungSiC / TaC bagian coatedkalawan prosés semikonduktor pinuh dina 30 poé.Kami tulus ngarepkeun janten pasangan jangka panjang anjeun di Cina.

 


waktos pos: Aug-15-2024