1. О интегрисаним колима
1.1 Концепт и рођење интегрисаних кола
Интегрисано коло (ИЦ): односи се на уређај који комбинује активне уређаје као што су транзистори и диоде са пасивним компонентама као што су отпорници и кондензатори кроз низ специфичних техника обраде.
Коло или систем који је „интегрисан“ на полупроводничку (као што је силицијум или једињења као што је галијум-арсенид) плочицу у складу са одређеним међусобним везама кола, а затим упаковане у шкољку за обављање одређених функција.
Године 1958, Јацк Килби, који је био одговоран за минијатуризацију електронске опреме у Текас Инструментс (ТИ), предложио је идеју интегрисаних кола:
„Пошто се све компоненте као што су кондензатори, отпорници, транзистори итд. могу направити од једног материјала, мислио сам да би било могуће направити их на комаду полупроводничког материјала, а затим их међусобно повезати како би се формирало комплетно коло.“
Дана 12. и 19. септембра 1958. Килби је завршио производњу и демонстрацију осцилатора са померањем фазе и окидача, респективно, обележавајући рођење интегрисаног кола.
Килби је 2000. године добио Нобелову награду за физику. Комитет за Нобелову награду је једном коментарисао да је Килби „поставио темеље модерне информационе технологије“.
Слика испод приказује Килбија и његов патент за интегрисано коло:
1.2 Развој технологије производње полупроводника
Следећа слика приказује фазе развоја технологије производње полупроводника: 
1.3 Индустријски ланац интегрисаних кола
Састав ланца полупроводничке индустрије (углавном интегрисана кола, укључујући дискретне уређаје) приказан је на слици изнад:
- Фаблес: Компанија која дизајнира производе без производне линије.
- ИДМ: произвођач интегрисаних уређаја, произвођач интегрисаних уређаја;
- ИП: Произвођач модула кола;
- ЕДА: Елецтрониц Десигн Аутоматиц, аутоматизација електронског дизајна, компанија углавном пружа алате за дизајн;
- Ливница; Ливница вафла, пружање услуга производње чипова;
- Компаније за паковање и тестирање ливница: углавном опслужују Фаблес и ИДМ;
- Компаније за материјале и специјалну опрему: углавном обезбеђују неопходне материјале и опрему за компаније за производњу чипова.
Главни производи произведени коришћењем полупроводничке технологије су интегрисана кола и дискретни полупроводнички уређаји.
Главни производи интегрисаних кола укључују:
- Стандардни делови специфични за примену (АССП);
- Микропроцесорска јединица (МПУ);
- Меморија
- Апплицатион Специфиц Интегратед Цирцуит (АСИЦ);
- Аналогно коло;
- Опште логичко коло (Логицал Цирцуит).
Главни производи полупроводничких дискретних уређаја укључују:
- Диоде;
- Транзистор;
- Уређај за напајање;
- високонапонски уређај;
- Микроталасни уређај;
- Оптоелектроника;
- Сензорски уређај (Сензор).
2. Процес производње интегрисаних кола
2.1 Производња чипова
Десетине или чак десетине хиљада специфичних чипова могу се истовремено направити на силиконској плочици. Број чипова на силиконској плочици зависи од врсте производа и величине сваког чипа.
Силицијумске плочице се обично називају подлогама. Пречник силицијумских плочица се повећавао током година, са мање од 1 инча на почетку до сада уобичајених 12 инча (око 300 мм), и пролази кроз транзицију на 14 инча или 15 инча.
Производња чипова је генерално подељена у пет фаза: припрема силицијумских плочица, производња силицијумских плочица, тестирање/сакупљање чипова, монтажа и паковање и завршно тестирање.
(1)Припрема силицијумске плочице:
Да би се направио сировина, силицијум се екстрахује из песка и пречишћава. Специјалним поступком се добијају силиконски инготи одговарајућег пречника. Инготи се затим секу на танке силиконске плочице за прављење микрочипова.
Облатне се припремају према специфичним спецификацијама, као што су захтеви за регистрационе ивице и нивои контаминације.
(2)Производња силицијумских плочица:
Такође позната као производња чипова, гола силицијумска плочица стиже у фабрику за производњу силицијумских плочица и затим пролази кроз различите кораке чишћења, формирања филма, фотолитографије, гравирања и допинга. Обрађена силиконска плочица има комплетан сет интегрисаних кола трајно угравираних на силиконску плочицу.
(3)Испитивање и избор силицијумских плочица:
Након што је производња силицијумске плочице завршена, силицијумске плочице се шаљу у простор за тестирање/сортирање, где се појединачни чипови испитују и електрично тестирају. Прихватљиви и неприхватљиви чипови се затим сортирају, а неисправни чипови се означавају.
(4)Монтажа и паковање:
Након тестирања/сортирања вафла, облатне улазе у корак састављања и паковања како би се појединачни чипови паковали у заштитно тубасто паковање. Задња страна облатне се меље како би се смањила дебљина подлоге.
Дебела пластична фолија је причвршћена на полеђину сваке плочице, а затим се сечиво тестере са дијамантским врхом користи за одвајање чипова на свакој плочици дуж линија писача на предњој страни.
Пластични филм на полеђини силицијумске плочице спречава да силицијумски чип падне. У фабрици за склапање, добри чипови се пресују или евакуишу да би се формирао монтажни пакет. Касније се чип затвара у пластичну или керамичку шкољку.
(5)Финални тест:
Да би се осигурала функционалност чипа, свако упаковано интегрисано коло се тестира да би испунило захтеве произвођача за електричне и еколошке карактеристике параметара. Након завршног тестирања, чип се шаље купцу на монтажу на наменској локацији.
2.2 Одељење процеса
Производни процеси интегрисаних кола се генерално деле на:
Фронт-енд: Фронт-енд процес се генерално односи на процес производње уређаја као што су транзистори, углавном укључујући процесе формирања изолације, структуре капије, извора и одвода, контактних рупа итд.
Бацк-енд: Бацк-енд процес се углавном односи на формирање интерконекционих линија које могу да преносе електричне сигнале до различитих уређаја на чипу, углавном укључујући процесе као што је таложење диелектрика између интерконекционих водова, формирање металних линија и формирање оловних јастучића.
Средњи стадијум: У циљу побољшања перформанси транзистора, напредни технолошки чворови након 45нм/28нм користе хигх-к гејт диелектрике и процесе металних капија, и додају процесе замене капије и процесе локалног повезивања након што се припреми извор транзистора и структура одвода. Ови процеси су између фронт-енд процеса и бацк-енд процеса и не користе се у традиционалним процесима, па се називају процеси средње фазе.
Обично је процес припреме рупе за контакт линија раздвајања између предњег и задњег процеса.
Контактна рупа: рупа урезана вертикално у силиконску плочицу за повезивање металне линије за међусобну везу првог слоја и уређаја за подлогу. Напуњен је металом као што је волфрам и користи се за довођење електроде уређаја до металног слоја међусобне везе.
Кроз рупу: То је везни пут између два суседна слоја металних интерконекционих водова, који се налази у диелектричном слоју између два метална слоја, и генерално је испуњен металима као што је бакар.
У ширем смислу:
Фронт-енд процес: У ширем смислу, производња интегрисаних кола такође треба да укључује тестирање, паковање и друге кораке. У поређењу са тестирањем и паковањем, производња компоненти и интерконекција је први део производње интегрисаних кола, који се заједнички називају фронт-енд процеси;
Бацк-енд процес: Тестирање и паковање се називају бацк-енд процеси.
3. Додатак
СМИФ: Стандардни механички интерфејс
АМХС: Аутоматизовани систем за предају материјала
ОХТ: Пренос надземне дизалице
ФОУП: Унифиед Под са предњим отварањем, Ексклузивно за 12 инча (300 мм) плочице
Што је још важније,Семицера може да обезбедиграфитних делова, меки/чврсти филц,делови од силицијум карбида, ЦВД делови од силицијум карбида, иСиЦ/ТаЦ обложени деловиса пуним процесом полупроводника за 30 дана.Искрено се радујемо што ћемо постати ваш дугорочни партнер у Кини.
Време поста: 15.08.2024