Pêvajoya Nîvconductor û Amûra (1/7) - Pêvajoya Hilberîna Circuit a Yekgirtî

 

1.About Circuits Integrated

 

1.1 Têgeh û zayîna çerxên yekbûyî

 

Circuit Integrated (IC): amûrek ku amûrên çalak ên wekî transîstor û dîodan bi hêmanên pasîf ên wekî berxwedêr û kondensatoran re bi rêzek teknîkên pêvajoyek taybetî ve digihîne hev.

Dormek an pergalek ku li ser nîvconduktorek (wek silicon an pêkhateyên wekî galium arsenide) wafer li gorî hin girêdanên çerxeyê "entegre" ye û dûv re ji bo pêkanîna fonksiyonên taybetî di şêlê de tête pak kirin.

Di sala 1958 de, Jack Kilby, ku berpirsiyarê piçûkkirina alavên elektronîkî li Texas Instruments (TI) bû, ramana dorhêlên yekbûyî pêşniyar kir:

"Ji ber ku hemî pêkhateyên wekî kapasitor, berxwedêr, transîstor û hwd dikarin ji yek materyalê werin çêkirin, min fikirîn ku ew ê mimkun be ku ew li ser perçeyek materyalê nîvconductor werin çêkirin û dûv re wan bi hev ve girêdin da ku çerxek bêkêmasî pêk bînin."

Di 12-ê îlonê û 19-ê îlona 1958-an de, Kilby bi rêzdarî, çêkirin û xwenîşandana oscilatorê-guheztina qonaxê û tetikê qedand, ku jidayikbûna çerxa yekbûyî nîşan dide.

Di sala 2000 de, Kilby Xelata Nobelê ya Fîzîkê wergirt. Komîteya Xelata Nobelê carekê şîrove kir ku Kilby "bingeha teknolojiya agahdariya nûjen danî."

Wêneya jêrîn Kilby û patenta wî ya yekbûyî nîşan dide:

 

 silicon-base-gan-epitaxy

 

1.2 Pêşxistina teknolojiya hilberîna semiconductor

 

Nîgara jêrîn qonaxên pêşkeftina teknolojiya hilberîna nîvconductor nîşan dide: cvd-sic-coating

 

1.3 Zincîra Pîşesaziya Circuit a Yekgirtî

 hişk-hest

 

Pêkhateya zincîra pîşesaziya nîvconductor (bi giranî çerxên yekbûyî, tevî amûrên veqetandî) di jimareya jor de tê xuyang kirin:

- Fabless: Şîrketek ku berhemên bêyî xeta hilberînê dîzayn dike.

- IDM: Çêkera Amûra Yekgirtî, hilberînerê cîhaza yekbûyî;

- IP: Çêkera modulê ya Circuit;

- EDA: Sêwirana Elektronîkî Otomatîkî, otomasyona sêwirana elektronîkî, pargîdanî bi gelemperî amûrên sêwiranê peyda dike;

- Foundry; Karûbarên Wafer, ku karûbarên çêkirina çîpê peyda dikin;

- Pargîdaniyên pakkirin û ceribandina rijandinê: bi piranî Fabless û IDM re xizmet dikin;

- Pargîdaniyên materyal û alavên taybetî: bi giranî ji bo pargîdaniyên hilberîna çîp materyal û alavên pêwîst peyda dikin.

Berhemên sereke yên ku bi karanîna teknolojiya nîvconductor têne hilberandin çerxên yekbûyî û amûrên nîvconductor yên veqetandî ne.

Berhemên sereke yên dorhêlên yekbûyî ev in:

- Parçeyên Standard ên Taybet ên Serlêdanê (ASSP);

- Yekîneya Mîkroprocessor (MPU);

- Bîranîn

- Circuita Yekgirtî ya Taybet a Serlêdanê (ASIC);

- Circuit Analog;

- Çîroka mentiqê ya giştî (Circuit Logical).

Berhemên sereke yên amûrên veqetandî yên nîvconductor hene:

- Diode;

- Transîstor;

- Amûra Hêzê;

- Amûra voltaja bilind;

- Amûra Mîkropêl;

- Optoelektronîk;

- Amûra sensor (Sensor).

 

2. Pêvajoya Hilberîna Circuit a Integrated

 

2.1 Çêkirina Çîp

 

Bi dehan an jî bi deh hezaran çîpên taybetî dikarin bi hevdemî li ser waferek silicon bêne çêkirin. Hejmara çîpên li ser waferek silicon bi celebê hilberê û mezinahiya her çîpê ve girêdayî ye.

Waferên silicon bi gelemperî substrate têne gotin. Dirêjahiya waferên silicon bi salan zêde dibe, ji kêmtirî 1 înç di destpêkê de heya 12 înçên ku bi gelemperî têne bikar anîn (nêzîkî 300 mm) naha, û di veguheztinê de berbi 14 înç an 15 înç derbas dibe.

Hilberîna çîpê bi gelemperî li pênc qonaxan tê dabeş kirin: Amadekirina silicon wafer, çêkirina silicon wafer, testkirina çîpê / hilbijartî, kombûn û pakkirin, û ceribandina dawîn.

(1)Amadekirina silicon wafer:

Ji bo çêkirina madeya xam, silicon ji qûmê tê derxistin û paqijkirin. Pêvajoyek taybetî çîpên siliconê yên guncan çêdike. Dûv re çîp ji bo çêkirina mîkroçîp di nav pêlên siliconê yên zirav de têne qut kirin.

Wafers li gorî taybetmendiyên taybetî têne amade kirin, wekî daxwazên qiraxa qeydkirinê û astên gemariyê.

 tac-rêber-ring

 

(2)Hilberîna wafera silicon:

Her weha wekî çêkirina çîpê tê zanîn, wafera siliconê ya tazî digihîje kargeha çêkirina wafera silicon û dûv re di nav cûrbecûr paqijkirin, avakirina fîlimê, fotolîtografî, etching û gavên dopîngê re derbas dibe. Wafera siliconê ya hatî hilberandin komek bêkêmasî ya şebekeyên yekbûyî yên ku bi domdarî li ser wafera silicon hatî xemilandin heye.

(3)Ceribandin û hilbijartina waferên silicon:

Piştî ku çêkirina wafera silicon qediya, waferên silicon têne şandin qada ceribandin / cûrbecûr, ku li wir çîpên kesane têne ceribandin û bi elektrîkê têne ceribandin. Dûv re çîpên pejirandî û yên nayên qebûlkirin têne rêz kirin, û çîpên xelet têne nîşankirin.

(4)Civîn û pakkirin:

Piştî ceribandina / veqetandina wafer, wafer dikevin qonaxa kombûn û pakkirinê da ku çîpên kesane di pakêtek lûleya parastinê de pak bikin. Aliyê piştê yê waferê tê zev kirin da ku qalindahiya substratê kêm bike.

Fîlmek plastîk a stûr bi pişta her waferê ve tê girêdan, û dûv re çîpek tîrêjê almasî tê bikar anîn da ku çîpên li ser her waferê li ser xetên nivîsarê li aliyê pêş veqetînin.

Fîlma plastîk a li ser pişta wafera silicon dihêle ku çîpa silicon nekeve. Di kargeha kombûnê de, çîpên baş têne pêl kirin an têne vala kirin da ku pakêtek kombûnê ava bikin. Dûv re, çîp di qalikek plastîk an seramîk de tê girtin.

(5)Testa dawî:

Ji bo pêbaweriya fonksiyona çîpê, her çerxa yekbûyî ya pakkirî tê ceribandin da ku hewcedariyên pîvana taybetmendiya elektrîkî û hawîrdorê ya çêker bicîh bîne. Piştî ceribandina dawîn, çîp ji xerîdar re ji bo kombûnê li cîhek diyarkirî tê şandin.

 

2.2 Dabeşkirina pêvajoyê

 

Pêvajoyên hilberîna çerxa yekbûyî bi gelemperî li jêr têne dabeş kirin:

Eniya-end: Pêvajoya pêş-endê bi gelemperî pêvajoya çêkirina cîhazên wekî transîstor vedibêje, bi taybetî di nav wan de pêvajoyên damezrandina îzolekirinê, avahiya dergehê, çavkanî û avdanê, qulên têkiliyê, hwd.

Paş-dawî: Pêvajoya paşîn-dawiyê bi giranî behsa damezrandina xetên pêwendiyê dike ku dikare îşaretên elektrîkê bi cîhazên cihêreng ên li ser çîpê veguhezîne, bi taybetî pêvajoyên wekî depokirina dielektrîkê di navbera xetên pêwendiyê de, damezrandina xeta metal, û damezrandina pelika rêberiyê.

Mid-qonaxa: Ji bo ku performansa transîstoran baştir bikin, girêkên teknolojiya pêşkeftî piştî 45nm/28nm dielektrîkên deriyê bilind-k û pêvajoyên deriyê metal bikar tînin, û piştî ku çavkaniya transîstor û strukturên dravê têne amadekirin pêvajoyên deriyê veguheztinê û pêvajoyên pêwendiya herêmî zêde dikin. Ev pêvajo di navbera pêvajoya pêş-end û pêvajoya paşîn de ne, û di pêvajoyên kevneşopî de nayên bikar anîn, ji ber vê yekê ji wan re pêvajoyên qonaxa navîn tê gotin.

Bi gelemperî, pêvajoya amadekirina qulika têkiliyê xeta dabeşkirinê ya di navbera pêvajoya pêşîn û pêvajoya paşîn de ye.

Têkilî qulikê: çalek ku bi rengek vertîkal di pêlava silicon de hatî kişandin da ku xeta pêwendiya metalê ya yekem û amûra substratê girêbide. Ew bi metalê wekî tungsten dagirtî ye û tê bikar anîn da ku elektroda amûrê berbi qata pêwendiya metalê ve bibe.

Bi rêya Hole: Ew riya girêdanê ye di navbera du qatên cîran ên xetên hevgirêdana metal de, ku di tebeqeya dielektrîkê ya di navbera her du qatên metal de cih digire, û bi gelemperî bi metalên mîna sifir tijî ye.

Di wateya berfireh de:

Pêvajoya pêşîn-end: Di têgînek berfireh de, hilberîna çerxa yekbûyî divê ceribandin, pakkirin û gavên din jî bihewîne. Li gorî ceribandin û pakkirinê, hilberîna pêkhate û hevgirêdanê beşa yekem a hilberîna yekbûyî ye, ku bi hev re wekî pêvajoyên pêş-endê têne binav kirin;

Pêvajoya paş-dawiyê: Ji ceribandin û pakkirinê re pêvajoyên paşverû tê gotin.

 

3. Pêvek

 

SMIF: Navbera Mekanîkî ya Standard

AMHS: Pergala Radestkirina Materyalên Xweser

OHT: Veguheztina Hilkêşê ya Serê

FOUP: Podek Yekgirtî ya Vekirina Pêşiyê, ji bo waferên 12 înç (300 mm) taybetî

 

Ya girîngtir,Semicera dikare peyda bikeparçeyên grafît, hestek nerm / hişk,parçeyên silicon carbide, Parçeyên karbîd silicon CVD, ûParçeyên pêçandî yên SiC/TaCbi pêvajoya nîvconductor full di 30 rojan de.Em ji dil li bendê ne ku bibin hevkarê weya demdirêj li Chinaînê.

 


Dema şandinê: Tebax-15-2024