1.About Amalaichte Circuits
1.1 Bun-bheachd agus breith chuairtean amalaichte
Circuit Amalaichte (IC): a ’toirt iomradh air inneal a tha a’ cothlamadh innealan gnìomhach leithid transistors agus diodes le co-phàirtean fulangach leithid resistors agus capacitors tro shreath de dhòighean giullachd sònraichte.
Cuairt no siostam a tha “amalaichte” air leth-sheoladair (leithid sileacon no todhar mar gallium arsenide) wafer a rèir eadar-cheanglaichean cuairteachaidh sònraichte agus an uairsin air a phacaigeadh ann an slige gus gnìomhan sònraichte a choileanadh.
Ann an 1958, mhol Jack Kilby, a bha an urra ri mion-sgrùdadh uidheamachd dealanach aig Texas Instruments (TI), am beachd air cuairtean amalaichte:
“Leis gum faodar a h-uile pàirt leithid capacitors, resistors, transistors, msaa a dhèanamh à aon stuth, shaoil mi gum biodh e comasach an dèanamh air pìos de stuth semiconductor agus an uairsin an eadar-cheangal gus cuairt iomlan a chruthachadh.”
Air 12 Sultain agus 19 Sultain, 1958, chuir Kilby crìoch air cinneasachadh agus taisbeanadh an oscillator gluasad ìre agus inneal-brosnachaidh, fa leth, a’ comharrachadh breith a’ chuairt aonaichte.
Ann an 2000, choisinn Kilby an Duais Nobel ann am Fiosaigs. Thuirt Comataidh Duais Nobel aon uair gun do chuir Kilby “stèidh air teicneòlas fiosrachaidh an latha an-diugh.”
Tha an dealbh gu h-ìosal a’ sealltainn Kilby agus a pheutant cuairteachaidh aonaichte:
1.2 Leasachadh teicneòlas saothrachaidh semiconductor
Tha am figear a leanas a’ sealltainn ìrean leasachaidh teicneòlas saothrachaidh semiconductor: 
1.3 Slabhraidh Gnìomhachas Cuairteachaidh Amalaichte
Tha co-dhèanamh an t-sèine gnìomhachas semiconductor (chuairtean aonaichte sa mhòr-chuid, a’ toirt a-steach innealan air leth) air a shealltainn anns an fhigear gu h-àrd:
- Fabless: Companaidh a bhios a’ dealbhadh thoraidhean gun loidhne riochdachaidh.
- IDM: Dèanadair inneal aonaichte, neach-dèanamh innealan aonaichte;
- IP: Dèanadair modal cuairteachaidh;
- EDA: Dealbhadh Dealanach fèin-ghluasadach, fèin-ghluasad dealbhaidh dealanach, tha a ’chompanaidh a’ toirt seachad innealan dealbhaidh sa mhòr-chuid;
- Fùirneis; Fùirneis wafer, a 'toirt seachad seirbheisean saothrachaidh chip;
- Pacadh agus deuchainn companaidhean fùirneis: sa mhòr-chuid a 'frithealadh Fabless agus IDM;
- Companaidhean stuthan agus uidheamachd sònraichte: sa mhòr-chuid a ’toirt seachad na stuthan agus an uidheamachd riatanach airson companaidhean saothrachaidh chip.
Is e na prìomh thoraidhean a thèid a thoirt a-mach le bhith a’ cleachdadh teicneòlas semiconductor cuairtean amalaichte agus innealan leth-chonnsair air leth.
Am measg nam prìomh thoraidhean de chuairtean aonaichte tha:
- Pàirtean Coitcheann Sònraichte Iarrtas (ASSP);
- Aonad microprocessor (MPU);
— Cuimhne
- Cuairt Amalaichte Sònraichte Iarrtas (ASIC);
- Analog Circuit;
- Cuairt loidsig coitcheann (Ciorram loidsigeach).
Am measg nam prìomh thoraidhean de innealan leth-sheòrsach tha:
- Diode;
- Transistor;
- inneal cumhachd;
- inneal àrd-bholtaid;
- inneal microwave;
- Optoelectronics;
- inneal mothachaidh (Sensor).
2. Pròiseas Saothrachaidh Cuairt Amalaichte
2.1 Dèanamh Chip
Faodar dusanan no eadhon deichean de mhìltean de chips sònraichte a dhèanamh aig an aon àm air wafer silicon. Tha an àireamh de chips air wafer silicon an urra ris an t-seòrsa toraidh agus meud gach sgiob.
Mar as trice canar substrates ri wafers silicon. Tha trast-thomhas wafers silicon air a bhith a’ dol am meud thar nam bliadhnaichean, bho nas lugha na 1 òirleach aig an toiseach chun na 12 òirleach (timcheall air 300 mm) a thathas a’ cleachdadh gu cumanta a-nis, agus tha e a’ dol air adhart gu gluasad gu 14 òirleach no 15 òirleach.
Tha saothrachadh chip mar as trice air a roinn ann an còig ìrean: ullachadh wafer silicon, saothrachadh wafer sileaconach, deuchainn / togail chip, co-chruinneachadh agus pacadh, agus deuchainn deireannach.
(1)Ullachadh sileaconach wafer:
Gus an stuth amh a dhèanamh, thèid silicon a thoirt a-mach à gainmheach agus a ghlanadh. Bidh pròiseas sònraichte a’ toirt a-mach ingotan silicon de thrast-thomhas iomchaidh. Tha na h-ingots an uairsin air an gearradh ann an wafers tana silicon airson microchips a dhèanamh.
Bidh wafers air an ullachadh a rèir mion-chomharrachadh sònraichte, leithid riatanasan iomall clàraidh agus ìrean truailleadh.
(2)Saothrachadh wafer sileaconach:
Canar cuideachd saothrachadh chip, bidh an wafer lom sileaconach a’ ruighinn ionad saothrachaidh wafer silicon agus an uairsin a’ dol tro ghrunn cheumannan glanaidh, cruthachadh film, photolithography, etching agus dopadh. Tha seata iomlan de chuairtean aonaichte aig an wafer silicon giullaichte air a shnaidheadh gu maireannach air an wafer silicon.
(3)Deuchainn agus taghadh de wafers sileaconach:
Às deidh saothrachadh wafer silicon a chrìochnachadh, thèid na wafers silicon a chuir chun raon deuchainn / seòrsachaidh, far am bi sgoltagan fa leth air an sgrùdadh agus air an deuchainn le dealan. Bidh sgoltagan iomchaidh agus neo-iomchaidh an uairsin air an rèiteachadh, agus tha sgoltagan easbhaidheach air an comharrachadh.
(4)Co-chruinneachadh agus pacadh:
Às deidh deuchainn / òrdachadh wafer, thèid na wafers a-steach don cheum cruinneachaidh is pacaidh gus na sgoltagan fa leth a phacadh ann am pasgan tiùb dìon. Tha taobh cùil an wafer air a thalamh gus tiugh an t-substrate a lughdachadh.
Tha film plastaig tiugh ceangailte ri cùl gach wafer, agus an uairsin bidh lann sàbhaidh le daoimean air a chleachdadh gus na sgoltagan air gach wafer a sgaradh air na loidhnichean sgrìobhaiche air an taobh aghaidh.
Bidh am film plastaig air cùl an wafer sileaconach a’ cumail a’ chip sileaconach bho bhith a’ tuiteam dheth. Anns an ionad cruinneachaidh, bidh na sgoltagan math air am brùthadh no air am falmhachadh gus pasgan cruinneachaidh a chruthachadh. Nas fhaide air adhart, tha a’ chip air a seuladh ann an slige plastaig no ceirmeag.
(5)Deuchainn deireannach:
Gus dèanamh cinnteach à gnìomhachd a’ chip, thèid gach cuairt aonaichte pacaichte a dhearbhadh gus coinneachadh ri riatanasan paramadair feart dealain is àrainneachd an neach-dèanamh. Às deidh deuchainn deireannach, thèid a’ chip a chuir chun neach-ceannach airson a cho-chruinneachadh ann an àite sònraichte.
2.2 Roinn Pròiseas
Tha pròiseasan saothrachaidh cuairteachaidh amalaichte mar as trice air an roinn ann an:
Ceann-aghaidh: Tha am pròiseas aghaidh aghaidh mar as trice a ’toirt iomradh air pròiseas saothrachaidh innealan leithid transistors, gu ìre mhòr a’ toirt a-steach pròiseasan cruthachadh aonaranachd, structar geata, stòr agus drèanadh, tuill conaltraidh, msaa.
Cùl-deireadh: Tha am pròiseas deireadh cùil sa mhòr-chuid a’ toirt iomradh air cruthachadh loidhnichean eadar-cheangail as urrainn comharran dealain a chuir gu diofar innealan air a ’chip, gu sònraichte a’ toirt a-steach pròiseasan leithid tasgadh dielectric eadar loidhnichean eadar-cheangail, cruthachadh loidhnichean meatailt, agus cruthachadh pad luaidhe.
Meadhan-ìre: Gus coileanadh transistors a leasachadh, bidh nodan teicneòlas adhartach às deidh 45nm / 28nm a’ cleachdadh dielectrics geata àrd-k agus pròiseasan geata meatailt, agus cuir ris pròiseasan geata ùr agus pròiseasan eadar-cheangail ionadail às deidh an stòr transistor agus structar drèanaidh ullachadh. Tha na pròiseasan sin eadar am pròiseas aghaidh agus pròiseas cùl-raon, agus chan eil iad air an cleachdadh ann am pròiseasan traidiseanta, agus mar sin canar pròiseasan meadhan-ìre riutha.
Mar as trice, is e am pròiseas ullachaidh toll-conaltraidh an loidhne sgaraidh eadar am pròiseas aghaidh agus am pròiseas deireadh-cùil.
Toll conaltraidh: toll air a shnaidheadh gu dìreach anns an wafer silicon gus an loidhne eadar-cheangail meatailt den chiad ìre agus an inneal substrate a cheangal. Tha e air a lìonadh le meatailt leithid tungsten agus tha e air a chleachdadh gus an dealan inneal a stiùireadh chun an còmhdach eadar-cheangail meatailt.
Troimh Tholl: Is e an t-slighe ceangail eadar dà shreath de loidhnichean eadar-cheangail meatailt a tha faisg air làimh, a tha suidhichte anns an ìre dielectric eadar an dà shreath meatailt, agus mar as trice tha e air a lìonadh le meatailtean leithid copar.
Ann an seagh farsaing:
Pròiseas ceann-aghaidh: Ann an seagh farsaing, bu chòir saothrachadh cuairteachaidh amalaichte cuideachd a bhith a’ toirt a-steach deuchainn, pacadh agus ceumannan eile. An coimeas ri deuchainn agus pacadh, is e saothrachadh phàirtean agus eadar-cheangail a’ chiad phàirt de saothrachadh cuairteachaidh amalaichte, ris an canar còmhla pròiseasan aghaidh;
Pròiseas cùl-raon: Canar pròiseasan cùl-taic ri deuchainn agus pacadh.
3. Pàipear-taice
SMIF: Eadar-aghaidh meacanaigeach àbhaisteach
AMHS: Siostam làimhseachaidh stuthan fèin-ghluasadach
OHT: Gluasad inneal-togail os cionn
FOUP: Pod aonaichte fosgladh aghaidh, ach a-mhàin wafers 12 òirleach (300mm)
Nas cudromaiche,Faodaidh Semicera a thoirt seachadpàirtean grafait, faireachdainn bog / teann,pàirtean de silicon carbide, Pàirtean CVD silicon carbide, agusPàirtean còmhdaichte le SiC / TaCle làn phròiseas semiconductor ann an 30 latha.Tha sinn gu dùrachdach a’ coimhead air adhart ri bhith nad chom-pàirtiche fad-ùine ann an Sìona.
Ùine puist: Lùnastal-15-2024