1. Ինտեգրված սխեմաների մասին
1.1 Ինտեգրալ սխեմաների հայեցակարգը և ծնունդը
Ինտեգրված սխեման (IC). վերաբերում է մի սարքի, որը միավորում է ակտիվ սարքերը, ինչպիսիք են տրանզիստորները և դիոդները, պասիվ բաղադրիչների հետ, ինչպիսիք են ռեզիստորները և կոնդենսատորները մի շարք հատուկ մշակման տեխնիկայի միջոցով:
Շղթա կամ համակարգ, որը «ինտեգրված» է կիսահաղորդչի (օրինակ՝ սիլիցիումի կամ միացությունների, օրինակ՝ գալիումի արսենիդի) վաֆլի վրա՝ ըստ որոշակի շղթայի փոխկապակցման, և այնուհետև փաթեթավորվում է պատյանում՝ հատուկ գործառույթներ կատարելու համար:
1958 թվականին Ջեք Քիլբին, ով պատասխանատու էր Texas Instruments (TI) էլեկտրոնային սարքավորումների մանրացման համար, առաջարկեց ինտեգրալ սխեմաների գաղափարը.
«Քանի որ բոլոր բաղադրիչները, ինչպիսիք են կոնդենսատորները, ռեզիստորները, տրանզիստորները և այլն, կարող են պատրաստվել մեկ նյութից, ես մտածեցի, որ հնարավոր կլինի դրանք պատրաստել կիսահաղորդչային նյութի մի կտորի վրա, այնուհետև միացնել դրանք՝ ամբողջական միացում կազմելու համար»:
1958 թվականի սեպտեմբերի 12-ին և սեպտեմբերի 19-ին Քիլբին ավարտեց համապատասխանաբար ֆազային հերթափոխի տատանումների և ձգանի արտադրությունն ու ցուցադրությունը՝ նշելով ինտեգրալային սխեմայի ծնունդը:
2000 թվականին Քիլբին արժանացել է ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի։ Նոբելյան մրցանակի հանձնաժողովը մի անգամ մեկնաբանել է, որ Քիլբին «դրել է ժամանակակից տեղեկատվական տեխնոլոգիաների հիմքը»։
Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս Քիլբին և նրա ինտեգրալ սխեմայի արտոնագիրը.
1.2 Կիսահաղորդիչների արտադրության տեխնոլոգիայի մշակում
Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս կիսահաղորդիչների արտադրության տեխնոլոգիայի զարգացման փուլերը. 
1.3 Ինտեգրված միացումների արդյունաբերության շղթա
Կիսահաղորդչային արդյունաբերության շղթայի (հիմնականում ինտեգրալ սխեմաների, ներառյալ դիսկրետ սարքերի) կազմը ներկայացված է վերը նշված նկարում.
- Fabless. ընկերություն, որը նախագծում է ապրանքներ առանց հոսքագծի:
- IDM. Ինտեգրված սարքի արտադրող, ինտեգրված սարքի արտադրող;
- IP. Կաբելային մոդուլի արտադրող;
- EDA. Electronic Design Automatic, էլեկտրոնային դիզայնի ավտոմատացում, ընկերությունը հիմնականում տրամադրում է նախագծման գործիքներ;
- ձուլարան; Վաֆլի ձուլարան, մատուցող չիպերի արտադրության ծառայություններ;
- Փաթեթավորման և փորձարկման ձուլարանային ընկերություններ. հիմնականում սպասարկում են Fabless և IDM;
- Նյութերի և հատուկ սարքավորումների ընկերություններ. հիմնականում ապահովում են անհրաժեշտ նյութերն ու սարքավորումները չիպեր արտադրող ընկերություններին:
Կիսահաղորդչային տեխնոլոգիայի կիրառմամբ արտադրվող հիմնական արտադրանքներն են ինտեգրալ սխեմաները և դիսկրետ կիսահաղորդչային սարքերը:
Ինտեգրալ սխեմաների հիմնական արտադրանքները ներառում են.
- Հավելվածի հատուկ ստանդարտ մասեր (ASSP);
- միկրոպրոցեսորային միավոր (MPU);
- Հիշողություն
- Հավելվածի հատուկ ինտեգրված միացում (ASIC);
- Անալոգային միացում;
- Ընդհանուր տրամաբանական միացում (Տրամաբանական միացում):
Կիսահաղորդչային դիսկրետ սարքերի հիմնական արտադրանքները ներառում են:
- դիոդ;
- տրանզիստոր;
- Էլեկտրաէներգիայի սարք;
- Բարձր լարման սարք;
- միկրոալիքային վառարան;
- օպտոէլեկտրոնիկա;
- Սենսորային սարք (Սենսոր):
2. Ինտեգրված սխեմաների արտադրության գործընթաց
2.1 Չիպերի արտադրություն
Տասնյակ կամ նույնիսկ տասնյակ հազարավոր հատուկ չիպսեր կարելի է պատրաստել միաժամանակ սիլիկոնային վաֆլի վրա: Սիլիկոնային վաֆլի վրա չիպերի քանակը կախված է արտադրանքի տեսակից և յուրաքանչյուր չիպի չափից:
Սիլիկոնային վաֆլիները սովորաբար կոչվում են ենթաշերտեր: Սիլիկոնային վաֆլիների տրամագիծը տարիների ընթացքում ավելացել է՝ սկզբում 1 դյույմից պակասից մինչև այժմ սովորաբար օգտագործվող 12 դյույմ (մոտ 300 մմ), և անցնում է 14 դյույմ կամ 15 դյույմ:
Չիպերի արտադրությունը սովորաբար բաժանվում է հինգ փուլի՝ սիլիկոնային վաֆլի պատրաստում, սիլիկոնային վաֆլի արտադրություն, չիպերի փորձարկում/հավաքում, հավաքում և փաթեթավորում և վերջնական փորձարկում:
(1)Սիլիկոնային վաֆլի պատրաստում:
Հումքը պատրաստելու համար սիլիցիումը հանվում է ավազից և մաքրվում։ Հատուկ գործընթացի արդյունքում ստացվում են համապատասխան տրամագծով սիլիցիումի ձուլակտորներ: Այնուհետև ձուլակտորները կտրվում են բարակ սիլիկոնային վաֆլիների մեջ՝ միկրոչիպեր պատրաստելու համար:
Վաֆլիները պատրաստվում են հատուկ բնութագրերով, ինչպիսիք են գրանցման եզրային պահանջները և աղտոտվածության մակարդակը:
(2)Սիլիկոնային վաֆլի արտադրություն:
Նաև հայտնի է որպես չիպերի արտադրություն, մերկ սիլիկոնային վաֆլերը հասնում է սիլիկոնային վաֆլի արտադրության գործարան, այնուհետև անցնում է մաքրման, թաղանթի ձևավորման, ֆոտոլիտոգրաֆիայի, փորագրման և դոպինգի տարբեր քայլերով: Վերամշակված սիլիկոնային վաֆլի ունի ինտեգրալ սխեմաների ամբողջական փաթեթ, որոնք մշտապես փորագրված են սիլիկոնային վաֆլի վրա:
(3)Սիլիկոնային վաֆլիների փորձարկում և ընտրություն:
Սիլիկոնային վաֆլի արտադրությունն ավարտվելուց հետո սիլիցիումային վաֆլիներն ուղարկվում են փորձարկման/տեսակավորման տարածք, որտեղ առանձին չիպերը զոնդավորվում և էլեկտրականորեն փորձարկվում են: Ընդունելի և անընդունելի չիպերն այնուհետև դասավորվում են, և նշվում են թերի չիպերը:
(4)Մոնտաժում և փաթեթավորում:
Վաֆլի փորձարկումից/տեսակավորումից հետո վաֆլիները մտնում են հավաքման և փաթեթավորման փուլ՝ առանձին չիպսերը փաթեթավորելու պաշտպանիչ խողովակի փաթեթում: Վաֆլի հետևի կողմը մանրացված է հիմքի հաստությունը նվազեցնելու համար:
Յուրաքանչյուր վաֆլի հետևի մասում ամրացվում է հաստ պլաստիկ թաղանթ, այնուհետև օգտագործվում է ադամանդե ծայրով սղոցի շեղբեր՝ յուրաքանչյուր վաֆլի վրա չիպսերը առանձնացնելու առջևի կողմի գրիչ գծերի երկայնքով:
Սիլիկոնային վաֆլի հետևի պլաստիկ թաղանթը թույլ չի տալիս սիլիկոնային չիպը չընկնել: Հավաքման գործարանում լավ չիպսերը սեղմվում կամ տարհանվում են հավաքման փաթեթ կազմելու համար: Հետագայում չիպը կնքվում է պլաստիկ կամ կերամիկական պատյանով:
(5)Վերջնական թեստ:
Չիպի ֆունկցիոնալությունն ապահովելու համար յուրաքանչյուր փաթեթավորված ինտեգրալ շղթա փորձարկվում է արտադրողի էլեկտրական և բնապահպանական բնութագրերի պարամետրի պահանջներին համապատասխանելու համար: Վերջնական փորձարկումից հետո չիպն ուղարկվում է հաճախորդին հատուկ վայրում հավաքելու համար:
2.2 Գործընթացի բաժին
Ինտեգրված միացումների արտադրության գործընթացները սովորաբար բաժանվում են.
Front-endԱռջևի գործընթացը սովորաբար վերաբերում է այնպիսի սարքերի արտադրության գործընթացին, ինչպիսիք են տրանզիստորները, հիմնականում ներառյալ մեկուսացման ձևավորման գործընթացները, դարպասի կառուցվածքը, աղբյուրը և արտահոսքը, շփման անցքերը և այլն:
Back-endՀետևի գործընթացը հիմնականում վերաբերում է փոխկապակցման գծերի ձևավորմանը, որոնք կարող են էլեկտրական ազդանշաններ փոխանցել չիպի վրա գտնվող տարբեր սարքերին՝ հիմնականում ներառյալ այնպիսի գործընթացներ, ինչպիսիք են դիէլեկտրական նստեցումը փոխկապակցման գծերի միջև, մետաղական գծերի ձևավորումը և կապարի բարձիկի ձևավորումը:
Միջին փուլՏրանզիստորների աշխատանքը բարելավելու համար առաջադեմ տեխնոլոգիական հանգույցները 45 նմ/28 նմ-ից հետո օգտագործում են բարձր-k դարպասի դիէլեկտրիկներ և մետաղական դարպասի պրոցեսներ և ավելացնում են դարպասի փոխարինման գործընթացները և տեղական փոխկապակցման գործընթացները տրանզիստորի աղբյուրի և արտահոսքի կառուցվածքի պատրաստումից հետո: Այս գործընթացները գտնվում են ճակատային գործընթացի և հետևի գործընթացի միջև և չեն օգտագործվում ավանդական գործընթացներում, ուստի դրանք կոչվում են միջին փուլի գործընթացներ:
Սովորաբար, շփման անցքի պատրաստման գործընթացը բաժանարար գիծ է ճակատային գործընթացի և հետևի գործընթացի միջև:
Կոնտակտային անցքՍիլիկոնային վաֆլի մեջ ուղղահայաց փորագրված անցք՝ առաջին շերտի մետաղական փոխկապակցման գիծը և ենթաշերտի սարքը միացնելու համար: Այն լցված է մետաղով, ինչպիսին է վոլֆրամը և օգտագործվում է սարքի էլեկտրոդը մետաղական փոխկապակցման շերտ տանելու համար:
ԱնցքովՍա մետաղական փոխկապակցման գծերի երկու հարակից շերտերի միացման ուղին է, որը գտնվում է երկու մետաղական շերտերի միջև ընկած դիէլեկտրական շերտում և, ընդհանուր առմամբ, լցված է մետաղներով, ինչպիսիք են պղնձը:
Լայն իմաստով.
Front-end գործընթացԼայն իմաստով, ինտեգրալ սխեմաների արտադրությունը պետք է ներառի նաև փորձարկում, փաթեթավորում և այլ քայլեր: Համեմատ թեստավորման և փաթեթավորման հետ՝ բաղադրիչների և փոխկապակցման արտադրությունը ինտեգրալային սխեմաների արտադրության առաջին մասն է, որը ընդհանուր առմամբ կոչվում է առջևի գործընթացներ.
Back-end գործընթացՓորձարկումն ու փաթեթավորումը կոչվում են հետին պլանային գործընթացներ:
3. Հավելված
SMIF: Ստանդարտ մեխանիկական ինտերֆեյս
AMHS: Նյութերի փոխանցման ավտոմատացված համակարգ
OHT: Վերամբարձ վերելակի փոխանցում
FOUP: Առջևի բացվող միասնական պատյան, բացառապես 12 դյույմ (300 մմ) վաֆլիների համար
Ավելի կարևոր է,Semicera-ն կարող է ապահովելգրաֆիտի մասերփափուկ/կոշտ զգացմունք,սիլիցիումի կարբիդի մասեր, CVD սիլիցիումի կարբիդի մասեր, ևSiC/TaC պատված մասերամբողջական կիսահաղորդչային պրոցեսով 30 օրում։Մենք անկեղծորեն ակնկալում ենք դառնալ ձեր երկարաժամկետ գործընկերը Չինաստանում:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 15-2024