1. Интегралды схемалар туралы
1.1 Интегралдық микросхемалардың түсінігі және тууы
Интегралды схема (IC): транзисторлар мен диодтар сияқты белсенді құрылғыларды резисторлар мен конденсаторлар сияқты пассивті құрамдас бөліктермен белгілі бір өңдеу әдістері арқылы біріктіретін құрылғыны білдіреді.
Жартылай өткізгіште (мысалы, кремний немесе галлий арсениді сияқты қосылыстар) пластинада белгілі бір тізбектердің өзара байланыстарына сәйкес «біріктірілген» схема немесе жүйе, содан кейін белгілі бір функцияларды орындау үшін қабықшаға оралған.
1958 жылы Texas Instruments (TI) компаниясында электронды жабдықты миниатюризациялауға жауапты Джек Килби интегралдық схемалар идеясын ұсынды:
«Конденсаторлар, резисторлар, транзисторлар және т.б. сияқты барлық компоненттер бір материалдан жасалуы мүмкін болғандықтан, мен оларды жартылай өткізгіш материалдың бір бөлігінде жасауға болады деп ойладым, содан кейін толық тізбекті құру үшін оларды біріктіруге болады».
1958 жылы 12 қыркүйекте және 19 қыркүйекте Килби интегралдық схеманың дүниеге келуін белгілейтін фазалық ауысу осцилляторы мен триггерді өндіруді және көрсетуді аяқтады.
2000 жылы Килби физика бойынша Нобель сыйлығына ие болды. Нобель сыйлығының комитеті бір кездері Килби «заманауи ақпараттық технологиялардың негізін қалады» деп түсіндірді.
Төмендегі суретте Килби және оның интегралды схема патенті көрсетілген:
1.2 Жартылай өткізгіштерді өндіру технологиясының дамуы
Төмендегі суретте жартылай өткізгіштерді өндіру технологиясының даму кезеңдері көрсетілген: 
1.3 Интегралды схемалар өнеркәсіп тізбегі
Жартылай өткізгіш өнеркәсіп тізбегінің құрамы (негізінен интегралдық схемалар, оның ішінде дискретті құрылғылар) жоғарыдағы суретте көрсетілген:
- Fables: Өндіріс желісі жоқ өнімдерді жобалайтын компания.
- IDM: біріктірілген құрылғы өндірушісі, біріктірілген құрылғы өндірушісі;
- IP: схемалық модуль өндірушісі;
- EDA: Электрондық дизайн Автоматты, электронды дизайнды автоматтандыру, компания негізінен дизайн құралдарын ұсынады;
- құю өндірісі; вафельді құю зауыты, чиптерді өндіру бойынша қызметтер көрсету;
- Буып-түю және сынау құю компаниялары: негізінен Fables және IDM қызмет көрсетеді;
- Материалдар мен арнайы техника компаниялары: негізінен чип шығаратын кәсіпорындарды қажетті материалдар мен жабдықтармен қамтамасыз етеді.
Жартылай өткізгіштік технологияны қолдану арқылы өндірілетін негізгі өнімдер интегралдық схемалар және дискретті жартылай өткізгіш құрылғылар болып табылады.
Интегралдық микросхемалардың негізгі өнімдеріне мыналар жатады:
- Application Specific Standard Parts (ASSP);
- микропроцессорлық блок (МПУ);
- Жад
- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);
- Аналогтық схема;
- Жалпы логикалық схема (Logical Circuit).
Жартылай өткізгішті дискретті құрылғылардың негізгі өнімдеріне жатады:
- диод;
- транзистор;
- Қуат құрылғысы;
- жоғары вольтты құрылғы;
- Микротолқынды пеш құрылғысы;
- оптоэлектроника;
- Сенсорлық құрылғы (Сенсор).
2. Интегралды схемаларды өндіру процесі
2.1 Чиптерді өндіру
Кремний пластинасында бір уақытта ондаған, тіпті ондаған мың нақты чиптерді жасауға болады. Кремний пластинкасындағы чиптердің саны өнімнің түріне және әрбір чиптің өлшеміне байланысты.
Кремний пластиналары әдетте субстраттар деп аталады. Кремний пластинкаларының диаметрі жылдар бойына ұлғайып келеді, басында 1 дюймден азырақ жиі қолданылатын 12 дюймге (шамамен 300 мм) дейін және 14 дюймге немесе 15 дюймге өтуде.
Чиптерді өндіру әдетте бес кезеңге бөлінеді: кремний пластинасын дайындау, кремний пластинасын өндіру, чиптерді сынау/таңдау, құрастыру және орау және соңғы сынақ.
(1)Кремний пластинасын дайындау:
Шикізатты жасау үшін кремний құмнан алынады және тазартылады. Арнайы процесс сәйкес диаметрдегі кремний құймаларын шығарады. Содан кейін құймалар микрочиптерді жасау үшін жұқа кремний пластинкаларына кесіледі.
Вафлилер тіркеу жиегі талаптары және ластану деңгейлері сияқты арнайы спецификацияларға дайындалады.
(2)Кремний пластинасын өндіру:
Сондай-ақ, чип өндірісі ретінде белгілі, жалаңаш кремний пластинасы кремний пластинасын шығаратын зауытқа келеді, содан кейін әртүрлі тазалау, пленка қалыптастыру, фотолитография, ою және допинг қадамдарынан өтеді. Өңделген кремний пластинасында кремний пластинасында тұрақты түрде жазылған интегралды схемалардың толық жиынтығы бар.
(3)Кремний пластинкаларын сынау және таңдау:
Кремний пластинасын жасау аяқталғаннан кейін кремний пластиналары сынақ/сұрыптау аймағына жіберіледі, онда жеке чиптер тексеріледі және электрлік сынақтан өтеді. Содан кейін рұқсат етілген және қабылданбайтын чиптер сұрыпталады, ақаулы чиптер белгіленеді.
(4)Құрастыру және орау:
Вафлиді сынаудан/сұрыптаудан кейін, пластиналар жеке чиптерді қорғаныш түтік орамасына орау үшін құрастыру және орау сатысына кіреді. Вафлидің артқы жағы субстраттың қалыңдығын азайту үшін ұнтақталған.
Әрбір вафлидің артқы жағына қалың пластикалық пленка бекітіледі, содан кейін алдыңғы жағындағы сызғыш сызықтар бойымен әрбір вафлидегі чиптерді бөлу үшін алмас ұшты ара дискі қолданылады.
Кремний пластинаның артқы жағындағы пластик пленка кремний чипінің құлап кетуінен сақтайды. Құрастыру цехында жақсы чиптер престеледі немесе құрастыру пакетін қалыптастыру үшін эвакуацияланады. Кейінірек чип пластикалық немесе керамикалық қабықпен жабылады.
(5)Қорытынды тест:
Чиптің функционалдығын қамтамасыз ету үшін әрбір оралған интегралды схема өндірушінің электрлік және қоршаған орта сипаттамаларының параметрлерінің талаптарына сәйкес келу үшін сыналады. Соңғы тестілеуден кейін чип тапсырыс берушіге арнайы орында құрастыру үшін жіберіледі.
2.2 Процесс бөлімі
Интегралды схемаларды өндіру процестері әдетте мыналарға бөлінеді:
Алғы жақ: Фронттік процесс әдетте транзисторлар сияқты құрылғыларды өндіру процесіне жатады, негізінен оқшаулауды қалыптастыру процестерін, қақпаның құрылымын, көз және дренажды, контакт саңылауларын және т.б.
Арт жағы: Back-end процесі негізінен электрлік сигналдарды чиптегі әртүрлі құрылғыларға жібере алатын өзара байланыс желілерін құруға жатады, оның ішінде негізінен өзара қосылу желілері арасында диэлектрлік тұндыру, металл сызықты қалыптастыру және қорғасын төсемінің қалыптасуы сияқты процестер.
Орта кезең: Транзисторлардың өнімділігін жақсарту үшін 45 нм/28 нм-ден кейінгі озық технология түйіндері жоғары к-қақпалы диэлектриктер мен металл қақпа процестерін пайдаланады және транзистор көзі мен ағызу құрылымы дайындалғаннан кейін ауыстыру ысырма процестерін және жергілікті өзара қосылу процестерін қосады. Бұл процестер фронт-соңғы процесс пен бэк-соңғы процесс арасында болады және дәстүрлі процестерде қолданылмайды, сондықтан оларды орта кезең процестері деп атайды.
Әдетте контактілі саңылауларды дайындау процесі алдыңғы және артқы процесс арасындағы бөлу сызығы болып табылады.
Байланыс тесігі: бірінші қабаттағы металды біріктіру сызығы мен субстрат құрылғысын қосу үшін кремний пластинасында тігінен оюланған тесік. Ол вольфрам сияқты металмен толтырылған және құрылғы электродтарын металды біріктіру қабатына апару үшін қолданылады.
Тесік арқылы: Бұл екі металл қабатының арасындағы диэлектрлік қабатта орналасқан және әдетте мыс сияқты металдармен толтырылған металл өзара байланыс желілерінің екі көршілес қабаты арасындағы байланыс жолы.
Кең мағынада:
Фронттық процесс: Кең мағынада, интегралды микросхемалар өндірісі тестілеуді, орауды және басқа қадамдарды қамтуы керек. Сынақпен және ораумен салыстырғанда, құрамдас бөліктер мен интерконнектілер өндірісі интегралды схемалар өндірісінің бірінші бөлігі болып табылады, олар бірге фронттық процестер деп аталады;
Back-end процесі: Тестілеу және орау серверлік процестер деп аталады.
3. Қосымша
SMIF: Стандартты механикалық интерфейс
AMHS: Материалды берудің автоматтандырылған жүйесі
OHT: Көтергішті тасымалдау
FOUP: 12 дюймдік (300 мм) вафлиге арналған эксклюзивті
Ең бастысы,Semicera қамтамасыз ете аладыграфит бөліктері, жұмсақ/қатты киіз,кремний карбиді бөліктері, CVD кремний карбиді бөліктері, жәнеSiC/TaC қапталған бөлшектер30 күн ішінде толық жартылай өткізгіш процесімен.Біз сіздің Қытайдағы ұзақ мерзімді серіктес болуды шын жүректен күтеміз.
Жіберу уақыты: 15 тамыз 2024 ж