История развития микросхем показывает, что их развитие направлено на высокую скорость, высокую частоту и низкое энергопотребление. Процесс производства микросхем включает в себя проектирование, изготовление микросхем, изготовление корпусов, стоимостное тестирование и другие этапы, что делает его особенно сложным. Рассмотрим процесс производства микросхем, в частности, сам процесс.
Первый этап – проектирование чипа, согласно требованиям к проектированию, сформированный «шаблон»
1, сырье для чип-пластины
Пластина состоит из кремния, очищенного кварцевым песком, и представляет собой кремниевый элемент, очищенный до 99,999%. Затем из чистого кремния изготавливают кремниевые стержни, которые затем становятся кварцевым полупроводниковым материалом для производства интегральных схем. Слайс – это специфическая характеристика пластины для производства чипов. Чем тоньше пластина, тем ниже стоимость производства, но тем выше требования к технологическому процессу.
2.Покрытие пластины
Покрытие пластины может противостоять окислению и температуре, а сам материал является своего рода фоторезистивным.
3, проявка литографии пластин, травление
В этом процессе используются химические вещества, чувствительные к ультрафиолетовому излучению, которые размягчают их. Форму чипа можно получить, контролируя положение штриховки. Кремниевые пластины покрываются фоторезистом, который растворяется в ультрафиолетовом свете. Именно здесь можно нанести первую штриховку, чтобы часть УФ-излучения растворилась, а затем её можно смыть растворителем. Таким образом, остальная часть имеет ту же форму, что и штриховка, что и нужно. Это даёт нам необходимый кремниевый слой.
4. Добавить примеси
Ионы имплантируются в пластину для создания соответствующих P- и N-полупроводников.
Процесс начинается с обработки открытого участка кремниевой пластины и помещения его в смесь химических ионов. Этот процесс изменяет способ проведения тока в зоне легирования, позволяя каждому транзистору включаться, выключаться или переносить данные. Простые микросхемы могут использовать только один слой, но сложные микросхемы часто состоят из нескольких слоёв, и процесс повторяется снова и снова, при этом разные слои соединяются открытым окном. Это похоже на принцип производства многослойной печатной платы. Более сложные микросхемы могут потребовать нескольких слоёв кремния, что достигается многократной литографией и описанным выше процессом, формируя трёхмерную структуру.
5. Тестирование пластин
После нескольких описанных выше процессов пластина формировала решётку из зёрен. Электрические характеристики каждого зерна исследовались методом «игольчатого измерения». Как правило, количество зёрен в каждом кристалле огромно, и организация режима тестирования выводов — весьма сложный процесс, требующий массового производства моделей с максимально одинаковыми характеристиками кристалла в процессе производства. Чем больше объём производства, тем ниже относительная стоимость, что является одной из причин низкой стоимости чипов массового производства.
6. Инкапсуляция
После изготовления пластины фиксируются выводы и производятся различные формы корпусов в соответствии с требованиями. Именно поэтому одно и то же ядро микросхемы может иметь различные формы корпусов. Например, DIP, QFP, PLCC, QFN и т. д. Выбор зависит главным образом от особенностей применения, условий эксплуатации, рыночной конъюнктуры и других факторов.
7. Тестирование и упаковка
После завершения вышеуказанного процесса изготовления микросхемы, наступает этап ее тестирования, удаления дефектных изделий и упаковки.
Выше представлено описание процесса производства микросхем, организованное компанией Create Core Detection. Надеюсь, оно будет вам полезно. Наша компания располагает профессиональными инженерами и командой лучших специалистов отрасли, тремя стандартизированными лабораториями площадью более 1800 квадратных метров. Мы можем проводить испытания электронных компонентов, проверку подлинности и ложности микросхем, выбор материалов для проектирования изделий, анализ отказов, функциональное тестирование, входной контроль материалов, маркировку и другие испытания.
Время публикации: 12 июня 2023 г.
