deși un circuit integrat (IC), cunoscut și sub numele de cip semiconductor, vă poate înșela cu factorul de formă de dimensiunea unghiilor, este de fapt ambalat cu miliarde de componente electronice-tranzistori, diode, rezistori și condensatori—care lucrează împreună pentru a efectua operații logice și a stoca date.
deci, ce este nevoie pentru a produce acest tip de circuit, vă întrebați?
Tehnologia din spatele ingineriei unui IC depășește cu mult simpla asamblare a componentelor individuale. De fapt, modelele de circuite microscopice sunt construite pe mai multe straturi de diverse materiale și numai după ce acești pași au fost repetați de câteva sute de ori, cipul este în cele din urmă complet.
astăzi, vă prezentăm o nouă serie care vă va parcurge întregul proces de fabricație al acestui dispozitiv avansat, de la etapa de materie primă până la testarea finală a cipului semiconductor. Seria va fi formată din opt părți și va fi publicată săptămânal.
citiți mai departe pentru prima parte a seriei, care introduce „pânza” pentru circuite integrate, altfel cunoscută sub numele de placă de siliciu.
Ce este o napolitana?
o placă, numită și disc, este o felie subțire, lucioasă a unei tije de siliciu care este tăiată folosind diametre specifice. Cele mai multe napolitane sunt fabricate din siliciu extras din nisip. Principalul avantaj al utilizării siliciului este că este bogat în aprovizionare, fiind cel mai abundent element din natură, imediat după oxigen. Proprietățile sale ecologice sunt un bonus suplimentar.
construirea unui lingou, Fundația pentru napolitane
odată ce siliciul este extras din nisip, acesta trebuie purificat înainte de a putea fi folosit. În primul rând, se încălzește până se topește într-un lichid de înaltă puritate, apoi se solidifică într-o tijă de siliciu sau lingou, folosind metode comune de creștere, cum ar fi procesul Czochralski (chokh-RAL-skee) sau procesul zonei plutitoare.
capete tăiate din tije de siliciu sau lingouri
metoda populară Czochralski folosește o bucată mică de siliciu solid (semințe) care este plasată într-o baie de siliciu topit sau siliciu policristalin și apoi încet tras în rotație pe măsură ce lichidul crește într-un lingou cilindric. Acesta este motivul pentru care plachetele finite sunt discuri rotunde.
dând un nou sens termenului „wafer-subțire”
înainte de a fi răcit complet, capetele în formă de con ale lingoului sunt tăiate în timp ce corpul este tăiat în napolitane subțiri de grosime uniformă cu lame ascuțite de ferăstrău cu diamant. Acest lucru explică de ce diametrul unui lingou ar determina în cele din urmă dimensiunea unei napolitane. În primele zile ale industriei semiconductorilor, plachetele aveau doar trei centimetri în diametru. De atunci, napolitanele au crescut în dimensiune, deoarece napolitanele mai mari au ca rezultat mai multe jetoane și o productivitate mai mare. Cel mai mare diametru de napolitane utilizat în fabricarea semiconductorilor astăzi este de 12 inci sau 300 mm.
netezirea lucrurilor – procesul de lipire și lustruire
plachetele feliate trebuie pregătite înainte de a fi pregătite pentru producție. Substanțele chimice și mașinile abrazive lustruiesc suprafața neuniformă a plăcii pentru un finisaj neted în oglindă. Suprafața impecabilă permite modelelor de circuit să imprime mai bine pe suprafața plachetei în timpul procesului de litografie, pe care îl vom acoperi într-o postare ulterioară.
cunoaște-ți placheta
fiecare parte a unei plachete finite are un nume și o funcție diferite. Să trecem peste ele unul câte unul.
1. Cip: o bucată mică de siliciu cu modele de circuite electronice
2. Linii de scriere: spații subțiri, nefuncționale între piesele funcționale, unde un ferăstrău poate tăia în siguranță placheta fără a deteriora circuitele
3. TEG (grupul de elemente de testare): un model prototip care dezvăluie caracteristicile fizice reale ale unui cip (tranzistori, condensatori, rezistențe, diode și circuite), astfel încât să poată fi testate pentru a vedea dacă funcționează corect
4. Edge Die: moare (chips-uri) în jurul marginii unei napolitane considerate pierderi de producție; napolitane mai mari ar avea relativ mai puține pierderi cip
5. Zona plată: o margine a unei plachete care este tăiată plat pentru a ajuta la identificarea orientării și tipului plachetei