1.Um samþættar hringrásir
1.1 Hugmyndin og fæðing samþættra hringrása
Integrated Circuit (IC): vísar til tækis sem sameinar virk tæki eins og smára og díóða við óvirka íhluti eins og viðnám og þétta með röð sérstakra vinnsluaðferða.
Hringrás eða kerfi sem er „samþætt“ á hálfleiðara (eins og sílikon eða efnasambönd eins og gallíumarseníð) skúffu í samræmi við ákveðnar hringrásartengingar og síðan pakkað í skel til að framkvæma sérstakar aðgerðir.
Árið 1958 lagði Jack Kilby, sem bar ábyrgð á smæðun rafeindabúnaðar hjá Texas Instruments (TI), hugmyndina um samþættar rafrásir:
„Þar sem hægt er að búa til alla íhluti eins og þétta, viðnám, smára o.s.frv. úr einu efni, hélt ég að það væri hægt að búa þá til á stykki af hálfleiðara efni og tengja þá svo saman til að mynda heila hringrás.
Þann 12. september og 19. september 1958 lauk Kilby framleiðslu og sýnikennslu á fasaskiptasveiflunni og kveikjunni, í sömu röð, sem markaði fæðingu samþættu hringrásarinnar.
Árið 2000 hlaut Kilby Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði. Nóbelsverðlaunanefndin sagði eitt sinn að Kilby „lagði grunninn að nútíma upplýsingatækni“.
Myndin hér að neðan sýnir Kilby og einkaleyfi hans fyrir samþætta hringrás:
1.2 Þróun hálfleiðaraframleiðslutækni
Eftirfarandi mynd sýnir þróunarstig hálfleiðaraframleiðslutækni: 
1.3 Innbyggð hringrás iðnaðarkeðja
Samsetning hálfleiðaraiðnaðarkeðjunnar (aðallega samþættar hringrásir, þ.mt stakur tæki) er sýnd á myndinni hér að ofan:
- Fabless: Fyrirtæki sem hannar vörur án framleiðslulínu.
- IDM: Integrated Device Manufacturer, samþætt tæki framleiðandi;
- IP: Framleiðandi hringrásareins;
- EDA: Rafræn hönnun Sjálfvirk, rafræn hönnun sjálfvirkni, fyrirtækið veitir aðallega hönnunarverkfæri;
- Steypustöð; Wafl steypa, sem veitir flísaframleiðsluþjónustu;
- Pökkunar- og prófunarsteypufyrirtæki: þjóna aðallega Fabless og IDM;
- Efna- og sérbúnaðarfyrirtæki: útvega aðallega nauðsynleg efni og búnað fyrir flísaframleiðslufyrirtæki.
Helstu vörurnar sem framleiddar eru með hálfleiðaratækni eru samþættar hringrásir og stakur hálfleiðarabúnaður.
Helstu vörur samþættra hringrása eru:
- Application Specific Standard Parts (ASSP);
- Örgjörvaeining (MPU);
- Minni
- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);
- Analog hringrás;
- Almenn rökrás (Logical Circuit).
Helstu vörur hálfleiðara stakra tækja eru ma:
- Díóða;
- smári;
- Power Tæki;
- Háspennutæki;
- Örbylgjuofn;
- Optolectronics;
- Skynjaratæki (Sensor).
2. Samþætt hringrás framleiðsluferli
2.1 Flísaframleiðsla
Hægt er að búa til tugi eða jafnvel tugþúsundir tiltekinna flögum samtímis á sílikonskífu. Fjöldi flísar á sílikonskífu fer eftir tegund vöru og stærð hverrar flísar.
Kísilskífur eru venjulega kallaðar undirlag. Þvermál kísilþráða hefur verið að aukast í gegnum árin, úr minna en 1 tommu í upphafi í almennt notaða 12 tommu (um 300 mm) núna og er að fara yfir í 14 tommu eða 15 tommu.
Flísframleiðsla er almennt skipt í fimm stig: undirbúningur kísilskúffu, kísilskífuframleiðsla, flísprófun/tínsla, samsetning og pökkun og lokaprófun.
(1)Undirbúningur úr kísilskúffu:
Til að búa til hráefnið er sílikon dreginn úr sandi og hreinsaður. Sérstakt ferli framleiðir sílikonhleifar með viðeigandi þvermáli. Hleifarnar eru síðan skornar í þunnar kísilskífur til að búa til örflögur.
Diskar eru útbúnar í samræmi við sérstakar forskriftir, svo sem kröfur um skráningarkant og mengunarstig.
(2)Framleiðsla á kísildiskum:
Einnig þekktur sem flísaframleiðsla, ber kísilskífan kemur til kísilskífuframleiðsluverksmiðjunnar og fer síðan í gegnum ýmis hreinsunar-, filmumyndun, ljóslithography, ætingu og lyfjameðferð. Unnin kísilskífa er með fullkomið sett af samþættum hringrásum sem eru varanlega etsaðar á kísilskífuna.
(3)Prófanir og val á kísilskífum:
Eftir að framleiðslu á kísilskífum er lokið eru kísilskífurnar sendar á prófunar-/flokkunarsvæðið þar sem einstakar flísar eru rannsakaðar og rafprófaðar. Viðunandi og óviðunandi flögur eru síðan flokkaðar út og gallaðar flögur merktar.
(4)Samsetning og pökkun:
Eftir oblátaprófun/flokkun fara diskarnir inn í samsetningar- og pökkunarþrepið til að pakka einstökum flögum í hlífðarhólkapakka. Bakhlið skúffunnar er maluð til að draga úr þykkt undirlagsins.
Þykk plastfilma er fest aftan á hverja oblátu og síðan er sagarblað með demantsoddi notað til að aðskilja flísina á hverri oblátu eftir ritstöngunum á framhliðinni.
Plastfilman aftan á kísilskífunni kemur í veg fyrir að kísilflögin falli af. Í samsetningarverksmiðjunni eru góðu flögurnar pressaðar eða tæmdar til að mynda samsetningarpakka. Síðar er flísin innsigluð í plast- eða keramikskel.
(5)Lokapróf:
Til að tryggja virkni flíssins er hver pakkað samþætt hringrás prófuð til að uppfylla kröfur framleiðanda um rafmagns- og umhverfiseiginleika. Eftir lokaprófun er flísin send til viðskiptavinarins til samsetningar á þar til gerðum stað.
2.2 Ferlasvið
Framleiðsluferlum samþættra hringrása er almennt skipt í:
Framhlið: Framhliðarferlið vísar almennt til framleiðsluferlis tækja eins og smára, aðallega þar með talið myndunarferli einangrunar, hliðarbyggingar, uppsprettu og frárennslis, snertihola osfrv.
Bakhlið: Bakendaferlið vísar aðallega til myndunar samtengingarlína sem geta sent rafmerki til ýmissa tækja á flísinni, aðallega þar með talið ferla eins og raflosunarútfellingar milli samtengingarlína, myndun málmlína og myndun blýpúða.
Miðstig: Í því skyni að bæta frammistöðu smára, nota háþróaða tæknihnútar eftir 45nm/28nm hák hlið raforku og málmhliðarferla, og bæta við skiptihliðarferlum og staðbundnum samtengingarferlum eftir að smári uppspretta og frárennslisbygging er undirbúin. Þessi ferli eru á milli framendaferlisins og bakendaferlisins og eru ekki notuð í hefðbundnum ferlum, svo þeir eru kallaðir miðstigsferli.
Venjulega er undirbúningsferlið fyrir snertiholur skilin á milli framhliðarferlisins og bakendaferlisins.
Snertigat: gat sem er ætið lóðrétt í sílikonskífuna til að tengja fyrsta lags málmtengingarlínuna og undirlagsbúnaðinn. Það er fyllt með málmi eins og wolfram og er notað til að leiða rafskaut tækisins að málmtengingarlagið.
Í gegnum Hole: Það er tengislóðin milli tveggja aðliggjandi laga af málmtengingarlínum, staðsett í rafmagnslaginu milli málmlaganna tveggja, og er yfirleitt fyllt með málmum eins og kopar.
Í víðum skilningi:
Framhliðarferli: Í víðum skilningi ætti framleiðsla samþættra hringrása einnig að innihalda prófun, pökkun og önnur skref. Í samanburði við prófanir og pökkun, eru íhluta- og samtengdaframleiðsla fyrsti hluti samþættrar hringrásarframleiðslu, sameiginlega nefndur framhliðarferlar;
Bakendaferli: Prófanir og pökkun eru kölluð bakendaferli.
3. Viðauki
SMIF: Venjulegt vélrænt viðmót
AMHS: Sjálfvirkt efnisflutningskerfi
OHT: Yfirfærsla á hásingum
FOUP: Unified Pod með opnun að framan, eingöngu fyrir 12 tommu (300 mm) oblátur
Meira um vert,Semicera getur veittgrafít hlutar, mjúk/stíf filt,kísilkarbíð hlutar, CVD kísilkarbíð hlutar, ogSiC/TaC húðaðir hlutarmeð fullu hálfleiðaraferli á 30 dögum.Við hlökkum einlæglega til að verða langtíma félagi þinn í Kína.
Birtingartími: 15. ágúst-2024