Fizotry ny Semiconductor sy Fitaovana (1/7) - Fizotry ny fanamboarana Circuit Integrated

 

1. Momba ny Circuit Integrated

 

1.1 Ny foto-kevitra sy ny fahaterahan'ny circuit integrated

 

Integrated Circuit (IC): ilazana fitaovana iray manambatra fitaovana mavitrika toy ny transistors sy diodes miaraka amin'ny singa passive toy ny resistors sy capacitors amin'ny alàlan'ny teknika fanodinana manokana.

Fizarana na rafitra iray izay "mitambatra" amin'ny semiconductor (toy ny silisiôma na ny fitambarana toy ny gallium arsenide) wafer araka ny fifandraisan'ny faritra sasany ary avy eo dia fonosina ao anaty akorandriaka mba hanatanterahana asa manokana.

Tamin'ny 1958, i Jack Kilby, izay tompon'andraikitra amin'ny fanalefahana ny fitaovana elektronika ao amin'ny Texas Instruments (TI), dia nanolotra ny hevitra momba ny circuit integrated:

"Satria ny singa rehetra toy ny capacitors, resistors, transistors, sns. dia azo avy amin'ny fitaovana iray, dia nihevitra aho fa azo atao ny manamboatra azy ireo amin'ny ampahany amin'ny fitaovana semiconductor ary avy eo mampifandray azy ireo amin'ny fananganana faritra feno."

Tamin'ny 12 septambra sy 19 septambra 1958, i Kilby dia nahavita ny fanamboarana sy ny fampisehoana ny oscillator sy ny trigger phase-shift, izay manamarika ny fahaterahan'ny circuit integrated.

Tamin'ny taona 2000, nahazo ny loka Nobel momba ny fizika i Kilby. Nilaza ny Komitin’ny Loka Nobel indray mandeha fa “nametraka ny fototry ny teknolojia maoderina” i Kilby.

Ny sary eto ambany dia mampiseho an'i Kilby sy ny patanty mitambatra azy:

 

 silicone-base-gan-epitaxy

 

1.2 Fampandrosoana ny teknolojia famokarana semiconductor

 

Ity sary manaraka ity dia mampiseho ny dingana fampandrosoana ny teknolojia famokarana semiconductor: cvd-sic-coating

 

1.3 Rojo Indostrian'ny Circuit Integrated

 henjana-tsapa

 

Ny firafitry ny rojo indostrian'ny semiconductor (indrindra ny faritra mitambatra, anisan'izany ny fitaovana discrete) dia aseho amin'ny sary etsy ambony:

- Fabless: Orinasa mamolavola vokatra tsy misy tsipika famokarana.

- IDM: Mpanamboatra fitaovana mitambatra, mpanamboatra fitaovana mitambatra;

- IP: Mpanamboatra modules circuit;

- EDA: Electronic Design Automatic, automatique famolavolana elektronika, ny orinasa dia manome fitaovana famolavolana indrindra;

- Famoronana; Wafer foundry, manome serivisy famokarana chip;

- Orinasa mpanamboatra famonosana sy fanaovana fitiliana: ny Fabless sy IDM no tena manompo;

- Orinasa fitaovana sy fitaovana manokana: manome ny fitaovana ilaina indrindra ho an'ny orinasa mpanamboatra chip.

Ny vokatra lehibe novokarina tamin'ny fampiasana teknolojia semiconductor dia ny circuit integrated sy ny fitaovana semiconductor discrete.

Ny vokatra lehibe amin'ny circuit integrated dia ahitana:

- Fizarana fenitra manokana momba ny fampiharana (ASSP);

- Microprocessor Unit (MPU);

- Fahatsiarovana

- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);

- Circuit Analog;

- Circuit lojika ankapobe ( Circuit lojika).

Ny vokatra lehibe amin'ny fitaovana semiconductor discrete dia misy:

- Diode;

- Transistor;

- Fitaovana herinaratra;

- Fitaovana avo lenta;

- Fitaovana microwave;

- Optoelektronika;

- Fitaovana sensor (Sensor).

 

2. Fanamboarana Circuit Integrated

 

2.1 Fanamboarana Chip

 

Potika manokana am-polony na an'aliny mihitsy aza no azo atao miaraka amin'ny wafer silisiôna. Miankina amin'ny karazana vokatra sy ny haben'ny puce tsirairay ny isan'ny puce amin'ny wafer silisiôna.

Ny wafers silikon dia matetika antsoina hoe substrate. Ny savaivony ny savaivony silisiôma dia nitombo nandritra ny taona maro, avy amin'ny latsaky ny 1 inch tany am-boalohany ka hatramin'ny fampiasa matetika 12 santimetatra (eo amin'ny 300 mm) ankehitriny, ary mandalo tetezamita ho 14 santimetatra na 15 santimetatra.

Ny famokarana chip dia mizara ho dingana dimy amin'ny ankapobeny: fanomanana wafer silisiôma, famokarana wafer silisiôma, fitsapana / fanangonana chip, fivoriambe sy fonosana ary fitsapana farany.

(1)Fiomanana wafer silicone:

Mba hanaovana ilay akora dia alaina avy amin'ny fasika ny silisiôma ary diovina. Ny dingana manokana dia mamokatra silisiôma ingots amin'ny savaivony mety. Ny ingot dia tapahana amin'ny ovy silisiôma manify mba hanaovana microchips.

Ny wafers dia voaomana amin'ny fepetra manokana, toy ny fepetra takian'ny fisoratana anarana sy ny haavon'ny loto.

 tac-guide-ring

 

(2)Silicon wafer famokarana:

Fantatra ihany koa amin'ny hoe famokarana chip, tonga any amin'ny orinasa mpamokatra wafer silisiôma ny wafer silisiôma miboridana ary avy eo dia mandalo fanadiovana isan-karazany, fananganana sarimihetsika, photolithography, etching ary dingana doping. Ny wafer silisiôna voahodina dia manana andian-drivotra mitambatra voasokitra maharitra amin'ny wafer silisiôna.

(3)Fitsapana sy fifantenana ny wafers silisiôma:

Rehefa vita ny famokarana wafer silisiôma, dia alefa any amin'ny faritra andrana/soritsoritra ny wafers silisiôma, izay anaovana fitiliana sy fitiliana elektrika. Voalamina avy eo ireo puce azo ekena sy tsy azo ekena, ary voamarika ireo puce tsy mety.

(4)Assembly sy fonosana:

Aorian'ny fitsapana / fanasokajiana ny wafer dia miditra ao amin'ny fivorian'ny fivoriambe sy ny dingana famonosana ny wafers mba hamehezana ireo poti-kazo tsirairay ao anaty fonosana fantsona fiarovana. Ny ilany aoriana amin'ny wafer dia nototoina mba hampihenana ny hatevin'ny substrate.

Misy sarimihetsika plastika matevina mipetaka eo amin'ny lamosin'ny wafer tsirairay, ary avy eo ny lelan'ny tsofa misy diamondra dia ampiasaina hanasarahana ny poti-by eo amin'ny ovy tsirairay eo amin'ny tsipika mpanora-dalàna eo amin'ny lafiny anoloana.

Ny sarimihetsika plastika eo an-damosin'ny wafer silisiôma dia mitazona ny puce silisiôma tsy hianjera. Ao amin'ny toeram-pivoriana dia tsindriana na esorina ny poti-tsakafo tsara mba hamoronana fonosana fivoriambe. Aorian'izany, ny chip dia voaisy tombo-kase ao anaty akorandriaka plastika na seramika.

(5)Fitsapana farany:

Mba hiantohana ny fiasan'ny puce, ny circuit integrated tsirairay ao anaty fonosana dia nosedraina mba hahafeno ny fepetra takian'ny mari-pamantarana elektrônika sy tontolo iainana. Aorian'ny fitsapana farany dia alefa any amin'ny mpanjifa ny chip mba hivory amin'ny toerana voatokana.

 

2.2 Fizarana dingana

 

Amin'ny ankapobeny dia mizara ho:

Ny tendrony aloha: Ny dingana eo anoloana amin'ny ankapobeny dia manondro ny fizotry ny famokarana fitaovana toy ny transistors, indrindra ny fizotry ny fananganana ny fitokana-monina, ny firafitry ny vavahady, ny loharano sy ny tatatra, ny lavaka mifandray, sns.

Back-end: Ny fizotry ny lamosina dia manondro indrindra ny fananganana tsipika mifamatotra izay afaka mamindra famantarana elektrika amin'ny fitaovana isan-karazany ao amin'ny chip, indrindra ao anatin'izany ny fizotran'ny dielectric deposition eo anelanelan'ny tsipika mifampitohy, ny fananganana tsipika metaly, ary ny fananganana pad.

Mid-stage: Mba hanatsarana ny fampandehanana ny transistors, teknolojia mandroso nodes taorian'ny 45nm / 28nm mampiasa avo-k vavahady dielectrics sy ny vavahady dingana dingana, ary ampio fanoloana vavahady dingana sy eo an-toerana interconnect dingana taorian'ny transistor loharano sy ny tatatra rafitra nomanina. Ireo dingana ireo dia eo anelanelan'ny dingana eo anoloana sy ny dingana aoriana, ary tsy ampiasaina amin'ny dingana mahazatra, noho izany dia antsoina hoe dingana afovoany.

Matetika, ny fizotry ny fanomanana lavaka fifandraisana dia ny tsipika mampisaraka eo amin'ny dingana eo anoloana sy ny dingana aoriana.

Lavaka mifandray: loaka voasokitra mitsangana ao amin'ny wafer silisiôma mba hampifandraisana ny tsipika mampifandray ny metaly voalohany sy ny fitaovana substrate. Izy io dia feno metaly toy ny tungstène ary ampiasaina amin'ny fitarihana ny electrode fitaovana amin'ny soson'ny fifandraisana metaly.

Amin'ny alàlan'ny Hole: Izy io no lalan'ny fampifandraisana eo amin'ny sosona roa mifanakaiky amin'ny tsipika mifandray amin'ny vy, hita ao amin'ny sosona dielectric eo anelanelan'ireo sosona metaly roa, ary amin'ny ankapobeny dia feno metaly toy ny varahina.

Amin'ny heviny malalaka:

dingana eo anoloana: Amin'ny heviny midadasika, ny famokarana circuit integrated dia tokony ahitana fitsapana, fonosana ary dingana hafa. Raha ampitahaina amin'ny fitsapana sy ny famonosana, ny famokarana singa sy interconnect dia ny ampahany voalohany amin'ny famokarana circuit integrated, izay antsoina hoe dingana eo anoloana;

dingana back-end: Fitsapana sy famonosana dia antsoina hoe dingana miverina.

 

3. Fanampiny

 

SMIF: Interface mekanika mahazatra

AMHS: Rafitra fandefasana fitaovana mandeha ho azy

OHT: Famindrana hoist overhead

FOUP: Pod Unified Front Opening, Exclusive hatramin'ny 12 inch(300mm)

 

Ny zava-dehibe kokoa,Semicera dia afaka manomeampahany grafita, malefaka / henjana,ampahany silisiôma carbide, Ny ampahany CVD silisiôma karbida, arySiC/TaC mifono ampahanymiaraka amin'ny dingana semiconductor feno ao anatin'ny 30 andro.Miandrandra amim-pahatsorana ny ho lasa mpiara-miasa aminao maharitra ao Shina izahay.

 


Fotoana fandefasana: Aug-15-2024