Раванди нимноқилҳо ва таҷҳизот (1/7) - Раванди истеҳсоли интегралии схемаҳо

 

1.Дар бораи схемаҳои интегралӣ

 

1.1 Консепсия ва таваллуди микросхемаҳои интегралӣ

 

Схемаи интегралӣ (IC): ба дастгоҳе дахл дорад, ки дастгоҳҳои фаъол ба монанди транзисторҳо ва диодҳоро бо ҷузъҳои ғайрифаъол ба монанди резисторҳо ва конденсаторҳо тавассути як қатор усулҳои коркарди мушаххас муттаҳид мекунад.

Схема ё системае, ки дар нимноқил (ба монанди кремний ё пайвастагиҳо ба монанди арсениди галлий) вафли мувофиқи пайвастҳои муайяни схемаҳо "интегралӣ" карда мешавад ва сипас барои иҷрои вазифаҳои мушаххас дар қабат бастабандӣ карда мешавад.

Дар соли 1958 Ҷек Килби, ки барои миниатюризатсияи таҷҳизоти электронӣ дар Техас Инструментс (TI) масъул буд, идеяи микросхемаҳои интегралиро пешниҳод кард:

"Азбаски ҳама ҷузъҳо, аз қабили конденсаторҳо, резисторҳо, транзисторҳо ва ғайра метавонанд аз як мавод сохта шаванд, ман фикр мекардам, ки онҳоро дар як порчаи маводи нимноқил сохтан ва сипас онҳоро бо ҳам пайваст кардан мумкин аст, то як схемаи мукаммалро ташкил диҳад."

12 сентябр ва 19 сентябри соли 1958, Килби истеҳсол ва намоиш додани осциллятор ва триггери фазавӣ, ки ба таваллуди схемаи интегралӣ ишора мекунад, ба анҷом расонд.

Дар соли 2000, Килби ҷоизаи Нобел дар соҳаи физикаро гирифт. Кумитаи Ҷоизаи Нобел боре шарҳ дод, ки Килби "ба технологияи иттилоотии муосир замина гузошт".

Дар расми зер Килби ва патенти микросхемаҳои интегралӣ нишон дода шудааст:

 

 кремний-база-ган-эпитаксия

 

1.2 Инкишофи технологияи истехсоли нимнокилхо

 

Дар расми зерин марҳилаҳои рушди технологияи истеҳсоли нимноқилҳо нишон дода шудаанд: cvd-sic-coating

 

1.3 Силсилаи интегралии саноат

 сахт-эҳсос

 

Таркиби занҷири саноати нимноқилҳо (асосан схемаҳои интегралӣ, аз ҷумла дастгоҳҳои дискретӣ) дар расми боло нишон дода шудааст:

- Fables: Ширкате, ки маҳсулотро бидуни хатти истеҳсолӣ тарроҳӣ мекунад.

- IDM: Истеҳсолкунандаи дастгоҳи ҳамгирошуда, истеҳсолкунандаи дастгоҳи ҳамгирошуда;

- IP: Истеҳсолкунандаи модули схема;

- EDA: Тарҳрезии электронӣ, автоматикунонии тарроҳии электронӣ, ширкат асосан асбобҳои тарроҳиро таъмин мекунад;

- рехтагарӣ; рехтагарӣ вафли, расонидани хадамоти истеҳсоли чип;

- Ширкатҳои рехтагарӣ ва озмоишӣ: асосан ба Fables ва IDM хизмат мерасонанд;

— Корхонахои масолех ва тачхизоти махсус: барои корхонахои чиптайёркунй асосан масолеху тачхизоти зарурй медиханд.

Маҳсулоти асосии бо истифода аз технологияи нимноқилҳо истеҳсолшуда микросхемаҳои интегралӣ ва дастгоҳҳои нимноқилҳои дискретӣ мебошанд.

Маҳсулоти асосии микросхемаҳои интегралӣ иборатанд аз:

- Қисмҳои стандартии мушаххаси барнома (ASSP);

- Воҳиди микропросессорӣ (МПУ);

- Хотира

- Схемаи интегралии мушаххаси барнома (ASIC);

- Схемаи аналогӣ;

- Схемаи умумии мантиқӣ (Схемаи мантиқӣ).

Маҳсулоти асосии дастгоҳҳои дискретии нимноқилҳо иборатанд:

- диод;

- транзистор;

- Дастгоҳи барқӣ;

- Дастгоҳи баландшиддат;

- Дастгоҳи печи печи;

- оптоэлектроника;

- Дастгоҳи сенсор (сенсор).

 

2. Раванди истеҳсоли интегралии схемаҳо

 

2.1 Истеҳсоли чипҳо

 

Дар як вафли кремний ҳамзамон даҳҳо ва ҳатто даҳҳо ҳазор микросхемаҳои мушаххас сохтан мумкин аст. Миқдори микросхемаҳои вафли кремний аз намуди маҳсулот ва андозаи ҳар як чип вобаста аст.

Вафли кремний одатан субстрат номида мешавад. Диаметри вафли кремний дар тӯли солҳо афзоиш ёфта, аз камтар аз 1 дюйм дар аввал то 12 дюйм (тақрибан 300 мм) маъмулан истифода мешавад ва ҳоло ба 14 дюйм ё 15 дюйм мегузарад.

Истеҳсоли чипҳо ба таври умум ба панҷ марҳила тақсим мешавад: омодасозии вафли кремний, истеҳсоли вафли кремний, санҷиши чип/ҷин, васл ва бастабандӣ ва санҷиши ниҳоӣ.

(1)Тайёр кардани пласти кремний:

Барои тайёр кардани ашёи хом кремний аз қум гирифта, тоза карда мешавад. Раванди махсус зарфҳои кремнийи диаметри мувофиқро истеҳсол мекунад. Пас аз он, зарфҳо ба вафли тунуки кремний барои сохтани микрочипҳо бурида мешаванд.

Вафлиҳо мувофиқи мушаххасоти мушаххас, ба монанди талаботи канори бақайдгирӣ ва сатҳи олудашавӣ омода карда мешаванд.

 tac-гид-ring

 

(2)Истеҳсоли вафли кремний:

Инчунин бо номи истеҳсоли чип маъруф аст, вафли бараҳнаи кремний ба корхонаи истеҳсоли вафли кремний мерасад ва сипас аз марҳилаҳои гуногуни тозакунӣ, ташаккули плёнка, фотолитография, қаҳваранг ва допинг мегузарад. Вафли кремнийи коркардшуда маҷмӯи мукаммали микросхемаҳои интегралӣ дорад, ки дар пластинкаи кремний ба таври доимӣ сабт карда шудаанд.

(3)Озмоиш ва интихоби пластинҳои кремний:

Пас аз ба итмом расидани истеҳсоли вафли кремний, вафли кремний ба минтақаи озмоиш/таъминкунӣ фиристода мешавад, ки дар он микросхемаҳои инфиродӣ санҷида мешаванд ва бо қувваи барқ ​​озмуда мешаванд. Пас аз он микросхемаҳои қобили қабул ва ғайри қобили қабул ҷудо карда мешаванд ва микросхемаҳои ноқис нишон дода мешаванд.

(4)Монтаж ва бастабандӣ:

Пас аз санҷиш / ҷудо кардани вафли, вафлиҳо ба марҳилаи васлкунӣ ва бастабандӣ ворид мешаванд, то микросхемаҳои инфиродӣ дар бастаи қубурҳои муҳофизатӣ баста шаванд. Тарафи қафои вафель барои кам кардани ғафсии субстрат хок карда мешавад.

Ба қафои ҳар як вафли плёнкаи ғафси пластикӣ часпонида мешавад ва сипас барои ҷудо кардани микросхемаҳои ҳар як вафли қад-қади хатҳои хаттӣ дар паҳлӯи пеш арраи алмосӣ истифода мешавад.

Плёнкаи пластикӣ дар қафои вафли кремний чипи кремнийро аз афтидан нигоҳ медорад. Дар заводи васлкунӣ, чипҳои хуб пахш карда мешаванд ё эвакуатсия карда мешаванд, то бастаи васлкуниро ташкил кунанд. Баъдтар, чип дар қабати пластикӣ ё сафолӣ мӯҳр карда мешавад.

(5)Санҷиши ниҳоӣ:

Барои таъмини кори чип, ҳар як микросхемаҳои интегралӣ бастабандишуда барои қонеъ кардани талаботи параметрҳои хоси барқӣ ва муҳити зисти истеҳсолкунанда санҷида мешаванд. Пас аз санҷиши ниҳоӣ, чип ба фармоишгар барои васлкунӣ дар ҷои махсус фиристода мешавад.

 

2.2 Бахши равандҳо

 

Равандҳои истеҳсоли схемаҳои интегралӣ ба таври умум ба инҳо тақсим мешаванд:

Қисмати пеш: Раванди пешрафта умуман ба раванди истеҳсоли дастгоҳҳо ба монанди транзисторҳо дахл дорад, ки асосан равандҳои ташаккули изолятсия, сохтори дарвоза, манбаъ ва дренаж, сӯрохиҳои тамос ва ғайра мебошанд.

Бозгашт: Раванди қафо асосан ба ташаккули хатҳои пайвастшавӣ дахл дорад, ки метавонанд сигналҳои барқро ба дастгоҳҳои гуногуни чип интиқол диҳанд, асосан равандҳо, аз қабили таҳшиншавии диэлектрикӣ дар байни хатҳои пайвастшавӣ, ташаккули хати металлӣ ва ташаккули қабати сурб.

Марҳилаи миёна: Барои беҳтар кардани кори транзисторҳо, гиреҳҳои технологияи пешрафта пас аз 45nm/28nm диэлектрикҳои баланд-к дарвозӣ ва равандҳои дарвозаи металлиро истифода мебаранд ва пас аз омода кардани манбаи транзистор ва сохтори дренаж равандҳои дарвозаи ивазкунанда ва равандҳои пайвасти маҳаллиро илова мекунанд. Ин равандҳо дар байни равандҳои пешрафта ва паси ақиб ҷойгиранд ва дар равандҳои анъанавӣ истифода намешаванд, аз ин рӯ онҳоро равандҳои марҳилаи миёна меноманд.

Одатан, раванди омодасозии сӯрохи тамос хати тақсимот байни раванди пеш ва раванди ақиб мебошад.

Сӯрохи тамос: сӯрохи амудӣ дар вафли кремний барои пайваст кардани хати пайвасти металлии қабати якум ва дастгоҳи субстрат. Он бо металл ба монанди волфрам пур карда мешавад ва барои интиқоли электроди дастгоҳ ба қабати пайвасти металлӣ истифода мешавад.

Ба воситаи Хоул: Ин роҳи пайвастшавӣ байни ду қабати ҳамшафати хатҳои пайвасти металлӣ мебошад, ки дар қабати диэлектрикӣ байни ду қабати металлӣ ҷойгир аст ва одатан аз металлҳо ба монанди мис пур карда мешавад.

Ба маънои васеъ:

Раванди пештара: Ба маънои васеъ, истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ инчунин бояд озмоиш, бастабандӣ ва дигар марҳилаҳоро дар бар гирад. Дар муқоиса бо озмоиш ва бастабандӣ, истеҳсоли ҷузъҳо ва пайвасткунакҳо қисми якуми истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ мебошанд, ки ба таври дастаҷамъӣ равандҳои фронталӣ номида мешаванд;

Раванди бозгашт: Санҷиш ва бастабандӣ равандҳои пушти сар номида мешаванд.

 

3. Замима

 

SMIF: Интерфейси механикии стандартӣ

AMHS: Системаи автоматии интиқоли мавод

OHT: Интиқоли болопӯш

FOUP: Поди ягонаи кушодаи пеш, истисноӣ ба вафли 12 дюйм (300мм)

 

Муҳимтар аз ҳама,Semicera метавонад таъмин намоядқисмҳои графитӣ, намаки нарм/сахт,қисмҳои карбиди кремний, Қисмҳои карбиди кремний CVD, ваҚисмҳои пӯшонидашудаи SiC/TaCбо процесси пурраи нимноқил дар 30 рӯз.Мо самимона умедворем, ки шарики дарозмуддати шумо дар Чин гардем.

 


Вақти интишор: 15 август-2024