1. O integriranim krugovima
1.1 Pojam i nastanak integriranih sklopova
Integrirani krug (IC): odnosi se na uređaj koji kombinira aktivne uređaje kao što su tranzistori i diode s pasivnim komponentama kao što su otpornici i kondenzatori kroz niz specifičnih tehnika obrade.
Strujni krug ili sustav koji je "integriran" na pločicu poluvodiča (kao što je silicij ili spojevi kao što je galijev arsenid) u skladu s određenim međusobnim vezama strujnog kruga, a zatim upakiran u omotač za obavljanje određenih funkcija.
Godine 1958. Jack Kilby, koji je bio odgovoran za minijaturizaciju elektroničke opreme u Texas Instruments (TI), predložio je ideju integriranih sklopova:
"Budući da se sve komponente kao što su kondenzatori, otpornici, tranzistori itd. mogu napraviti od jednog materijala, mislio sam da bi bilo moguće napraviti ih na komadu poluvodičkog materijala i zatim ih međusobno povezati kako bi formirali potpuni strujni krug."
Dana 12. i 19. rujna 1958. Kilby je dovršio proizvodnju i demonstraciju oscilatora s faznim pomakom i okidača, što je označilo rođenje integriranog kruga.
Godine 2000. Kilby je dobio Nobelovu nagradu za fiziku. Odbor za Nobelovu nagradu jednom je komentirao da je Kilby "postavio temelje za modernu informacijsku tehnologiju".
Slika ispod prikazuje Kilbyja i njegov patent integriranog kruga:
1.2. Razvoj tehnologije proizvodnje poluvodiča
Sljedeća slika prikazuje razvojne faze tehnologije proizvodnje poluvodiča: 
1.3 Industrijski lanac integriranih krugova
Sastav lanca industrije poluvodiča (uglavnom integrirani krugovi, uključujući diskretne uređaje) prikazan je na gornjoj slici:
- Fables: tvrtka koja dizajnira proizvode bez proizvodne linije.
- IDM: Integrated Device Manufacturer, proizvođač integriranih uređaja;
- IP: Proizvođač sklopnog modula;
- EDA: Automatski elektronički dizajn, automatizacija elektroničkog dizajna, tvrtka uglavnom nudi alate za dizajn;
- Ljevaonica; Ljevaonica pločica, pružanje usluga proizvodnje čipova;
- Tvrtke za pakiranje i ispitivanje ljevaonica: uglavnom opslužuju Fabless i IDM;
- Tvrtke za materijale i posebnu opremu: uglavnom osiguravaju potrebne materijale i opremu za tvrtke za proizvodnju čipova.
Glavni proizvodi proizvedeni korištenjem poluvodičke tehnologije su integrirani krugovi i diskretni poluvodički uređaji.
Glavni proizvodi integriranih krugova uključuju:
- Standardni dijelovi specifični za primjenu (ASSP);
- Mikroprocesorska jedinica (MPU);
- Sjećanje
- Integrirani krug specifični za aplikaciju (ASIC);
- Analogni krug;
- Opći logički sklop (Logical Circuit).
Glavni proizvodi poluvodičkih diskretnih uređaja uključuju:
- dioda;
- tranzistor;
- uređaj za napajanje;
- Visokonaponski uređaj;
- mikrovalni uređaj;
- Optoelektronika;
- Senzorski uređaj (Senzor).
2. Proces proizvodnje integriranog kruga
2.1 Proizvodnja čipova
Deseci ili čak deseci tisuća specifičnih čipova mogu se istovremeno izraditi na silicijskoj pločici. Broj čipova na silicijskoj pločici ovisi o vrsti proizvoda i veličini svakog čipa.
Silicijske pločice obično se nazivaju podloge. Promjer silicijskih pločica povećavao se tijekom godina, s manje od 1 inča na početku na uobičajeno korištenih 12 inča (oko 300 mm) sada, i prolazi kroz prijelaz na 14 inča ili 15 inča.
Proizvodnja čipova općenito je podijeljena u pet faza: priprema silicijske pločice, proizvodnja silicijske pločice, testiranje/odabir čipa, sastavljanje i pakiranje te završno testiranje.
(1)Priprema silicijske pločice:
Za izradu sirovine silicij se izdvaja iz pijeska i pročišćava. Posebnim postupkom dobivaju se ingoti silicija odgovarajućeg promjera. Ingoti se zatim režu na tanke silikonske pločice za izradu mikročipova.
Vaferi se pripremaju prema specifičnim specifikacijama, kao što su zahtjevi za registraciju i razine kontaminacije.
(2)Proizvodnja silikonskih pločica:
Također poznata kao proizvodnja čipova, gola silicijska pločica stiže u tvornicu za proizvodnju silicijskih pločica i zatim prolazi kroz različite korake čišćenja, formiranja filma, fotolitografije, jetkanja i dopinga. Obrađena silicijska pločica ima kompletan skup integriranih krugova trajno ugraviran na silicijskoj pločici.
(3)Ispitivanje i odabir silicijskih pločica:
Nakon dovršetka proizvodnje silicijskih pločica, silicijske pločice se šalju u područje za testiranje/sortiranje, gdje se pojedinačni čipovi ispituju i električki testiraju. Zatim se razvrstavaju prihvatljivi i neprihvatljivi čipovi, a neispravni čipovi se označavaju.
(4)Sastavljanje i pakiranje:
Nakon testiranja/sortiranja pločica, pločice ulaze u korak sastavljanja i pakiranja kako bi se pojedinačni čipovi pakirali u zaštitnu cijevnu ambalažu. Stražnja strana vafla je brušena kako bi se smanjila debljina podloge.
Debela plastična folija pričvršćena je na poleđinu svake pločice, a zatim se oštrica pile s dijamantnim vrhom koristi za odvajanje strugotina na svakoj pločici duž crta reza na prednjoj strani.
Plastični film na stražnjoj strani silikonske pločice sprječava da silikonski čip padne. U pogonu za montažu, dobri se iverji prešaju ili evakuiraju kako bi formirali paket za montažu. Kasnije se čip zatvara u plastičnu ili keramičku ljusku.
(5)Završni test:
Kako bi se osigurala funkcionalnost čipa, svaki zapakirani integrirani krug testiran je u skladu s proizvođačevim električnim i okolišnim karakterističnim zahtjevima parametara. Nakon završnog testiranja, čip se šalje kupcu na sastavljanje na za to određeno mjesto.
2.2 Podjela procesa
Procesi proizvodnje integriranih krugova općenito se dijele na:
Front-end: Prednji proces općenito se odnosi na proces proizvodnje uređaja kao što su tranzistori, uglavnom uključujući procese formiranja izolacije, strukturu vrata, izvor i odvod, kontaktne rupe itd.
Pozadina: Pozadinski proces uglavnom se odnosi na formiranje linija međusobnog povezivanja koje mogu prenositi električne signale različitim uređajima na čipu, uglavnom uključujući procese kao što je taloženje dielektrika između vodova međusobnog povezivanja, formiranje metalnih linija i formiranje olovnih jastučića.
Srednja faza: Kako bi se poboljšala izvedba tranzistora, čvorovi napredne tehnologije nakon 45nm/28nm koriste visoko-k dielektrike vrata i procese metalnih vrata te dodaju zamjenske procese vrata i lokalne procese međusobnog povezivanja nakon što se pripremi struktura sorsa i odvoda tranzistora. Ti su procesi između front-end procesa i back-end procesa i ne koriste se u tradicionalnim procesima, pa se nazivaju procesima srednje faze.
Obično je postupak pripreme kontaktne rupe linija koja razdvaja prednji i zadnji proces.
Rupa za kontakt: rupa urezana okomito u silicijskoj pločici za povezivanje metalne linije za međusobno povezivanje prvog sloja i uređaja supstrata. Ispunjen je metalom kao što je volfram i koristi se za dovođenje elektrode uređaja do metalnog sloja međusobnog povezivanja.
Kroz rupu: To je spojni put između dva susjedna sloja metalnih spojnih vodova, koji se nalazi u dielektričnom sloju između dva metalna sloja i općenito je ispunjen metalima poput bakra.
U širem smislu:
Front-end proces: U širem smislu, proizvodnja integriranog sklopa također bi trebala uključivati testiranje, pakiranje i druge korake. U usporedbi s testiranjem i pakiranjem, proizvodnja komponenti i međusobnog povezivanja prvi su dio proizvodnje integriranih sklopova, koji se zajednički nazivaju front-end procesi;
Pozadinski proces: Testiranje i pakiranje nazivaju se back-end procesi.
3. Dodatak
SMIF: Standardno mehaničko sučelje
AMHS: automatizirani sustav predaje materijala
OHT: Prijenos nadzemne dizalice
FOUP: Unified Pod s prednjim otvaranjem，Ekskluzivno za pločice od 12 inča（300 mm）
Još važnije,Semicera može pružitigrafitnih dijelova, meki/kruti filc,dijelovi od silicij karbida, CVD dijelovi od silicij karbida, iDijelovi presvučeni SiC/TaCs potpunim poluvodičkim procesom za 30 dana.Iskreno se radujemo što ćemo postati vaš dugoročni partner u Kini.
Vrijeme objave: 15. kolovoza 2024