1. ინტეგრირებული სქემების შესახებ
1.1 ინტეგრირებული სქემების კონცეფცია და დაბადება
ინტეგრირებული წრე (IC): ეხება მოწყობილობას, რომელიც აერთიანებს აქტიურ მოწყობილობებს, როგორიცაა ტრანზისტორები და დიოდები, პასიურ კომპონენტებთან, როგორიცაა რეზისტორები და კონდენსატორები, დამუშავების სპეციფიკური ტექნიკის სერიის მეშვეობით.
წრე ან სისტემა, რომელიც "ინტეგირებულია" ნახევარგამტარზე (როგორიცაა სილიციუმი ან ნაერთები, როგორიცაა გალიუმის არსენიდი) ვაფლი გარკვეული მიკროსქემის ურთიერთკავშირების მიხედვით და შემდეგ შეფუთულია გარსში კონკრეტული ფუნქციების შესასრულებლად.
1958 წელს ჯეკ კილბიმ, რომელიც პასუხისმგებელი იყო ელექტრონული აღჭურვილობის მინიატურიზაციაზე Texas Instruments-ში (TI), შემოგვთავაზა ინტეგრირებული სქემების იდეა:
„რადგან ყველა კომპონენტი, როგორიცაა კონდენსატორები, რეზისტორები, ტრანზისტორი და ა.შ. შეიძლება დამზადდეს ერთი მასალისგან, ვფიქრობდი, რომ შესაძლებელი იქნებოდა მათი დამზადება ნახევარგამტარული მასალის ნაწილზე და შემდეგ მათი ერთმანეთთან დაკავშირება სრული სქემის შესაქმნელად.
1958 წლის 12 სექტემბერს და 19 სექტემბერს კილბიმ დაასრულა ფაზური ცვლის ოსცილატორის და ტრიგერის წარმოება და დემონსტრირება, შესაბამისად, ინტეგრირებული მიკროსქემის დაბადებაზე.
2000 წელს კილბის მიენიჭა ნობელის პრემია ფიზიკაში. ნობელის პრემიის კომიტეტმა ერთხელ განაცხადა, რომ კილბიმ „დაუყარა საფუძველი თანამედროვე საინფორმაციო ტექნოლოგიებს“.
ქვემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია კილბი და მისი ინტეგრირებული მიკროსქემის პატენტი:
1.2 ნახევარგამტარების წარმოების ტექნოლოგიის განვითარება
შემდეგი სურათი გვიჩვენებს ნახევარგამტარების წარმოების ტექნოლოგიის განვითარების ეტაპებს: 
1.3 ინტეგრირებული სქემების ინდუსტრიის ჯაჭვი
ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ჯაჭვის შემადგენლობა (ძირითადად ინტეგრირებული სქემები, დისკრეტული მოწყობილობების ჩათვლით) ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ ფიგურაში:
- Fabless: კომპანია, რომელიც აწარმოებს პროდუქტებს საწარმოო ხაზის გარეშე.
- IDM: ინტეგრირებული მოწყობილობების მწარმოებელი, ინტეგრირებული მოწყობილობების მწარმოებელი;
- IP: მიკროსქემის მოდულის მწარმოებელი;
- EDA: Electronic Design Automatic, ელექტრონული დიზაინის ავტომატიზაცია, კომპანია ძირითადად უზრუნველყოფს დიზაინის ინსტრუმენტებს;
- სამსხმელო; ვაფლის სამსხმელო, რომელიც უზრუნველყოფს ჩიპების წარმოების მომსახურებას;
- შესაფუთი და ტესტირების სამსხმელო კომპანიები: ძირითადად ემსახურებიან Fabless-სა და IDM-ს;
- მასალების და სპეციალური აღჭურვილობის კომპანიები: ძირითადად უზრუნველყოფენ ჩიპების მწარმოებელი კომპანიებისთვის საჭირო მასალებს და აღჭურვილობას.
ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის გამოყენებით წარმოებული ძირითადი პროდუქტებია ინტეგრირებული სქემები და დისკრეტული ნახევარგამტარული მოწყობილობები.
ინტეგრირებული სქემების ძირითადი პროდუქტები მოიცავს:
- განაცხადის სპეციფიკური სტანდარტული ნაწილები (ASSP);
- მიკროპროცესორული ერთეული (MPU);
- მეხსიერება
- აპლიკაციის სპეციფიკური ინტეგრირებული წრე (ASIC);
- ანალოგური წრე;
- ზოგადი ლოგიკური წრე (ლოგიკური წრე).
ნახევარგამტარული დისკრეტული მოწყობილობების ძირითადი პროდუქტები მოიცავს:
- დიოდი;
- ტრანზისტორი;
- დენის მოწყობილობა;
- მაღალი ძაბვის მოწყობილობა;
- მიკროტალღური მოწყობილობა;
- ოპტოელექტრონიკა;
- სენსორული მოწყობილობა (სენსორი).
2. ინტეგრირებული მიკროსქემის წარმოების პროცესი
2.1 ჩიპების წარმოება
ათობით ან თუნდაც ათიათასობით კონკრეტული ჩიპის დამზადება შესაძლებელია სილიკონის ვაფლზე ერთდროულად. სილიკონის ვაფლის ჩიპების რაოდენობა დამოკიდებულია პროდუქტის ტიპზე და თითოეული ჩიპის ზომაზე.
სილიკონის ვაფლებს ჩვეულებრივ სუბსტრატებს უწოდებენ. სილიკონის ვაფლის დიამეტრი წლების განმავლობაში იზრდებოდა, დასაწყისიდან 1 ინჩზე ნაკლებიდან ახლა ჩვეულებრივ გამოყენებულ 12 ინჩამდე (დაახლოებით 300 მმ) და გადის გადასვლას 14 ინჩზე ან 15 ინჩზე.
ჩიპის წარმოება ზოგადად იყოფა ხუთ ეტაპად: სილიკონის ვაფლის მომზადება, სილიკონის ვაფლის წარმოება, ჩიპის ტესტირება/კრეფა, აწყობა და შეფუთვა და საბოლოო ტესტირება.
(1)სილიკონის ვაფლის მომზადება:
ნედლეულის დასამზადებლად სილიციუმი ამოღებულია ქვიშისგან და იწმინდება. სპეციალური პროცესის შედეგად წარმოიქმნება შესაბამისი დიამეტრის სილიკონის ინგოტები. შემდეგ ინგოტები იჭრება თხელ სილიკონის ვაფლებად მიკროჩიპების დასამზადებლად.
ვაფლები მზადდება სპეციფიკური სპეციფიკაციების შესაბამისად, როგორიცაა რეგისტრაციის კიდეების მოთხოვნები და დაბინძურების დონე.
(2)სილიკონის ვაფლის წარმოება:
ასევე ცნობილია, როგორც ჩიპის წარმოება, შიშველი სილიკონის ვაფლი მიდის სილიკონის ვაფლის წარმოების ქარხანაში და შემდეგ გადის სხვადასხვა გაწმენდის, ფილმის ფორმირების, ფოტოლითოგრაფიას, ოქროვის და დოპინგის საფეხურებს. დამუშავებულ სილიკონის ვაფლს აქვს ინტეგრირებული სქემების სრული ნაკრები, რომელიც მუდმივად არის ამოტვიფრული სილიკონის ვაფლზე.
(3)სილიკონის ვაფლის ტესტირება და შერჩევა:
სილიკონის ვაფლის წარმოების დასრულების შემდეგ, სილიკონის ვაფლები იგზავნება ტესტირების/დახარისხების ზონაში, სადაც ხდება ცალკეული ჩიპების გამოკვლევა და ელექტრო ტესტირება. შემდეგ ხდება მისაღები და მიუღებელი ჩიპების დახარისხება და დეფექტური ჩიპების მონიშვნა.
(4)აწყობა და შეფუთვა:
ვაფლის ტესტირების/დახარისხების შემდეგ, ვაფლები შედიან აწყობისა და შეფუთვის ეტაპზე, რათა შეფუთონ ინდივიდუალური ჩიპები დამცავ მილის პაკეტში. ვაფლის უკანა მხარე იფქვება სუბსტრატის სისქის შესამცირებლად.
სქელი პლასტმასის ფილმი მიმაგრებულია თითოეული ვაფლის უკანა მხარეს, შემდეგ კი ალმასიანი ხერხის პირი გამოიყენება თითოეულ ვაფლზე ჩიპების გამოსაყოფად წინა მხარის დამწერი ხაზების გასწვრივ.
პლასტიკური ფილმი სილიკონის ვაფლის უკანა მხარეს იცავს სილიკონის ჩიპს დაცემას. ასამბლეის ქარხანაში, კარგი ჩიპები დაჭერით ან ევაკუირებულია შეკრების პაკეტის შესაქმნელად. მოგვიანებით, ჩიპი დალუქულია პლასტმასის ან კერამიკულ ჭურვში.
(5)საბოლოო ტესტი:
ჩიპის ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად, თითოეული შეფუთული ინტეგრირებული წრე ტესტირება ხდება მწარმოებლის ელექტრული და ეკოლოგიური მახასიათებლების პარამეტრების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. საბოლოო ტესტირების შემდეგ, ჩიპი ეგზავნება მომხმარებელს შეკრებისთვის სპეციალურ ადგილას.
2.2 პროცესის განყოფილება
ინტეგრირებული მიკროსქემის წარმოების პროცესები ზოგადად იყოფა:
წინა ბოლო: წინა ნაწილის პროცესი ზოგადად ეხება ისეთი მოწყობილობების წარმოების პროცესს, როგორიცაა ტრანზისტორები, ძირითადად მოიცავს იზოლაციის ფორმირების პროცესებს, კარიბჭის სტრუქტურას, წყაროს და გადინებას, საკონტაქტო ხვრელებს და ა.შ.
უკანა ბოლო: უკანა ნაწილის პროცესი ძირითადად ეხება ურთიერთდაკავშირების ხაზების ფორმირებას, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრო სიგნალების გადაცემა ჩიპზე სხვადასხვა მოწყობილობებზე, ძირითადად ისეთი პროცესების ჩათვლით, როგორიცაა დიელექტრიკის დეპონირება ურთიერთდაკავშირების ხაზებს შორის, ლითონის ხაზის ფორმირება და ტყვიის ბალიშის ფორმირება.
შუა ეტაპი: ტრანზისტორების მუშაობის გაუმჯობესების მიზნით, მოწინავე ტექნოლოგიის კვანძები 45 ნმ/28 ნმ-ის შემდეგ იყენებენ მაღალი კ-ს კარიბჭის დიელექტრიკას და ლითონის კარიბჭის პროცესებს და ამატებენ ჩანაცვლების კარიბჭის პროცესებს და ადგილობრივ ურთიერთდაკავშირების პროცესებს ტრანზისტორის წყაროს და გადინების სტრუქტურის მომზადების შემდეგ. ეს პროცესები არის წინა ბოლო პროცესსა და უკანა ბოლო პროცესს შორის და არ გამოიყენება ტრადიციულ პროცესებში, ამიტომ მათ შუა სტადიის პროცესებს უწოდებენ.
ჩვეულებრივ, საკონტაქტო ხვრელის მომზადების პროცესი არის გამყოფი ხაზი წინა და უკანა ბოლო პროცესს შორის.
საკონტაქტო ხვრელი: ვერტიკალურად ამოკვეთილი ხვრელი სილიკონის ვაფლში პირველი ფენის ლითონის ურთიერთდაკავშირების ხაზისა და სუბსტრატის მოწყობილობის დასაკავშირებლად. იგი ივსება მეტალით, როგორიცაა ვოლფრამი და გამოიყენება მოწყობილობის ელექტროდის გადასაყვანად ლითონის ურთიერთდაკავშირების ფენამდე.
ხვრელის მეშვეობით: ეს არის კავშირის გზა ლითონის ურთიერთდაკავშირების ხაზების ორ მიმდებარე ფენას შორის, რომელიც მდებარეობს დიელექტრიკულ ფენაში ორ ლითონის ფენას შორის და, როგორც წესი, ივსება ლითონებით, როგორიცაა სპილენძი.
ფართო გაგებით:
წინა პროცესი: ფართო გაგებით, ინტეგრირებული მიკროსქემის წარმოება ასევე უნდა მოიცავდეს ტესტირებას, შეფუთვას და სხვა საფეხურებს. ტესტირებასთან და შეფუთვასთან შედარებით, კომპონენტებისა და ურთიერთდაკავშირების წარმოება არის ინტეგრირებული მიკროსქემის წარმოების პირველი ნაწილი, რომელიც ერთობლივად მოიხსენიება, როგორც წინა პროცესები;
Back-end პროცესი: ტესტირებას და შეფუთვას ეწოდება back-end პროცესები.
3. დანართი
SMIF: სტანდარტული მექანიკური ინტერფეისი
AMHS: მასალების გადაცემის ავტომატური სისტემა
OHT: ოვერჰედის ამწე ტრანსფერი
FOUP: წინა გახსნის ერთიანი პოდი, ექსკლუზიურად 12 დიუმიანი (300 მმ) ვაფლი
რაც მთავარია,Semicera შეუძლია უზრუნველყოსგრაფიტის ნაწილებირბილი/ხისტი თექა,სილიციუმის კარბიდის ნაწილები, CVD სილიციუმის კარბიდის ნაწილები, დაSiC/TaC დაფარული ნაწილებისრული ნახევარგამტარული პროცესით 30 დღეში.ჩვენ გულწრფელად ველით, რომ გავხდეთ თქვენი გრძელვადიანი პარტნიორი ჩინეთში.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-15-2024