i když integrovaný obvod (IC), známý také jako polovodičový čip, může oklamat vás s jeho nehet-velké form factor, je skutečně nabitý miliardy elektronické součástky—tranzistory, diody, rezistory a kondenzátory, které všichni pracovat společně provádět logické operace a ukládat data.
takže, co je potřeba k výrobě tohoto druhu obvodu, ptáte se?
technologie za inženýrství IC jde daleko nad rámec jednoduché montáže jednotlivých komponent. Ve skutečnosti jsou mikroskopické vzory obvodů postaveny na více vrstvách různých materiálů a teprve poté, co se tyto kroky opakují několikrát, je čip konečně dokončen.
Dnes představujeme novou řadu, která vás provede celým výrobním procesem tohoto pokročilého zařízení, od fáze surovin až po konečné testování polovodičového čipu. Série se bude skládat z osmi částí a bude zveřejněna každý týden.
Přečtěte si o první díl série, která zavádí „plátno“ pro integrované obvody, jinak známý jako silicon wafer.
Co je to oplatka?
oplatka, také nazývaná disk, je tenký, lesklý plátek křemíkové tyče, který je řezán pomocí specifických průměrů. Většina destiček je vyrobena z křemíku extrahovaného z písku. Hlavní výhodou použití křemíku je to, že je bohatý na zásobování, což je nejhojnější prvek v přírodě, těsně po kyslíku. Jeho ekologické vlastnosti jsou dalším bonusem.
budování ingotu, základ pro oplatky
jakmile je křemík extrahován z písku, musí být před použitím vyčištěn. První, to se zahřívá, dokud to taje do vysoké čistoty kapaliny pak zpevnil do silicon tyč, nebo ingotu, pomocí běžné metody pěstování, jako Czochralski (chokh-RAL-skee) proces nebo Plovoucí Zóny proces.
Konce odříznout od silicon tyče nebo ingoty
populární Czochralski metodou, používá malý kousek pevného křemíku (seed), který je umístěn v lázni z roztaveného křemíku, nebo polykrystalického křemíku, a pak se pomalu vytáhl v rotaci jako kapaliny roste do válcového ingotu. To je důvod, proč hotové oplatky jsou všechny kulaté disky.
Dává nový význam termínu „oplatky-tenké“
Před tím, než je zcela ochladí, kužel-tvarované konce ingotu jsou odříznuti, zatímco tělo je nakrájené na tenké plátky stejnou tloušťku s ostrými diamantové pilové listy. To vysvětluje, proč průměr ingotu by nakonec určil velikost oplatky. V počátcích polovodičového průmyslu měly destičky průměr pouze tři palce. Od té doby se oplatky zvětšují, protože větší oplatky mají za následek více čipů a vyšší produktivitu. Největší průměr oplatky používaný při výrobě polovodičů je dnes 12 palců nebo 300 mm.
vyhlazování věcí – proces lapování a leštění
plátky oplatky je třeba připravit dříve, než budou připraveny k výrobě. Abrazivní chemikálie a stroje vyleští nerovný povrch oplatky pro zrcadlově hladký povrch. Bezchybný povrch umožňuje obvodovým vzorům lépe tisknout na povrch oplatky během litografického procesu,který pokryjeme později.
Víte, vaše oplatky
Každá část hotové oplatky má jiný název a funkce. Projdeme si je jeden po druhém.
1. Čip: malý kousek křemíku se vzory elektronických obvodů
2. Scribe Lines: tenké, nefunkční mezery mezi funkčními kusy, kde pila může bezpečně řezat oplatku bez poškození obvodů
3. TEG (skupina testovacích prvků): prototyp vzor, který odhaluje skutečné fyzické vlastnosti čipu (tranzistory, kondenzátory, rezistory, diody a obvody) tak, že mohou být testovány, aby zjistili, zda to funguje správně.
4. Hrana Umřít: zemře (čipy) kolem okraje destiček za ztrátu produkce; větší destičky relativně méně ztráta čipu
5. Plochá zóna: jeden okraj oplatky, který je odříznut naplocho, aby pomohl identifikovat orientaci oplatky a typ