bár egy integrált áramkör (ic), más néven félvezető chip, megtévesztheti Önt a köröm méretű formájával, valójában milliárd elektronikus alkatrészekkel van tele-tranzisztorok, diódák, ellenállások és kondenzátorok—amelyek mind együtt működnek logikai műveletek végrehajtásában és adatok tárolásában.
szóval, mi kell ahhoz, hogy ilyen áramkört gyártsunk, kérdezed?
az IC tervezésének technológiája messze túlmutat az egyes alkatrészek egyszerű összeszerelésén. Valójában a mikroszkopikus áramköri minták különböző anyagok több rétegére épülnek, és csak miután ezeket a lépéseket néhány százszor megismételték, a chip végül befejeződik.
ma bemutatunk egy új sorozatot, amely végigvezeti Önt a fejlett eszköz teljes gyártási folyamatán, a nyersanyag szakaszától a félvezető chip végső teszteléséig. A sorozat nyolc részből áll, és hetente jelenik meg.
olvassa el a sorozat első részét, amely bemutatja az integrált áramkörök “vászonját”, más néven Szilícium ostyát.
mi az a ostya?
az ostya, más néven lemez, egy vékony, fényes szelet egy szilícium rúdból,amelyet meghatározott átmérőkkel vágnak. A legtöbb ostya homokból kivont szilíciumból készül. A Szilícium használatának fő előnye, hogy gazdag az ellátásban, mivel a természetben a leggyakoribb elem, közvetlenül az oxigén után. Környezetbarát tulajdonságai hozzáadott bónuszt jelentenek.
egy öntvény építése, az ostya alapja
miután a szilíciumot kivonták a homokból, meg kell tisztítani, mielőtt felhasználható lenne. Először addig melegítik, amíg nagy tisztaságú folyadékká nem olvad, majd szilikonrúdvá vagy öntvényré megszilárdul, olyan általános termesztési módszerekkel, mint a Czochralski (chokh-RAL-skee) folyamat vagy a lebegő zóna folyamat.
a szilíciumrudakból vagy ingotokból levágott végek
a népszerű Czochralski módszer egy kis darab szilárd szilíciumot (magot) használ, amelyet olvadt szilícium vagy polikristályos szilícium fürdőbe helyeznek, majd lassan felhúzzák forgás közben, amikor a folyadék hengeres öntvényré nő. Ez az oka annak, hogy a kész ostyák kerek lemezek.
új értelmet adva az “ostya-vékony”kifejezésnek
mielőtt teljesen lehűlne, az öntvény kúp alakú végeit levágják, miközben a testet éles gyémántfűrészlapokkal egyenletes vastagságú vékony ostyákra szeletelik. Ez megmagyarázza, hogy egy ingot átmérője végül meghatározza az ostya méretét. A félvezető ipar kezdeti napjaiban az ostyák csak három hüvelyk átmérőjűek voltak. Azóta az ostyák mérete növekszik, mivel a nagyobb ostyák több forgácsot és nagyobb termelékenységet eredményeznek. A félvezető gyártásban használt legnagyobb ostya átmérő ma 12 hüvelyk vagy 300 mm.
kisimítja a dolgokat – a lapping és polírozási folyamat
a szeletelt ostyákat elő kell készíteni, mielőtt készen állnak a gyártásra. Csiszoló vegyszerek és gépek csiszolják az ostya egyenetlen felületét a tükör sima felületéhez. A hibátlan felület lehetővé teszi az áramköri minták jobb nyomtatását az ostya felületére a litográfiai folyamat során, amelyet egy későbbi kiküldetésben ismertetünk.
Ismerje meg az ostyát
a kész ostya minden részének más neve és funkciója van. Vegyük át őket egyenként.
1. Chip: egy apró darab szilícium elektronikus áramköri mintákkal
2. Írástudó vonalak: vékony, nem funkcionális terek a funkcionális darabok között, ahol a fűrész biztonságosan levághatja az ostyát az áramkörök károsítása nélkül
3. Teg (tesztelem-csoport): prototípus minta, amely feltárja a chip tényleges fizikai jellemzőit (tranzisztorok, kondenzátorok, ellenállások, diódák és áramkörök), hogy tesztelhető legyen, hogy megfelelően működik-e
4. Él Die: meghal (chips) szélén egy ostya tekinthető termelési veszteség; nagyobb ostya viszonylag kevesebb chip veszteség
5. Lapos zóna: az ostya egyik széle, amelyet laposan vágnak le, hogy segítsen azonosítani az ostya tájolását és típusát