1. एकीकृत सर्किट बारे
१.१ एकीकृत सर्किटको अवधारणा र जन्म
Integrated Circuit (IC): ट्रान्जिस्टर र डायोड जस्ता सक्रिय यन्त्रहरूलाई विशेष प्रशोधन प्रविधिहरूको श्रृंखला मार्फत प्रतिरोधक र क्यापेसिटरहरू जस्ता निष्क्रिय कम्पोनेन्टहरूसँग जोड्ने यन्त्रलाई जनाउँछ।
एक सर्किट वा प्रणाली जुन सेमीकन्डक्टरमा "एकीकृत" हुन्छ (जस्तै सिलिकन वा ग्यालियम आर्सेनाइड जस्ता यौगिकहरू) निश्चित सर्किट इन्टरकनेक्सनहरू अनुसार वेफर र त्यसपछि विशेष प्रकार्यहरू गर्न शेलमा प्याकेज गरिन्छ।
1958 मा, ज्याक किल्बी, जो टेक्सास इन्स्ट्रुमेन्ट्स (TI) मा इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लघुकरणको लागि जिम्मेवार थिए, एकीकृत सर्किटहरूको विचार प्रस्ताव गरे:
"सबै कम्पोनेन्टहरू जस्तै क्यापेसिटर, रेसिस्टर, ट्रान्जिस्टर आदि एउटै सामग्रीबाट बनाउन सकिन्छ, मैले सोचेँ कि तिनीहरूलाई अर्धचालक सामग्रीको टुक्रामा बनाउन र त्यसपछि तिनीहरूलाई पूर्ण सर्किट बनाउनको लागि एक अर्कामा जडान गर्न सम्भव छ।"
सेप्टेम्बर 12 र सेप्टेम्बर 19, 1958 मा, किल्बीले क्रमशः फेज-शिफ्ट ओसिलेटर र ट्रिगरको निर्माण र प्रदर्शन पूरा गर्यो, एकीकृत सर्किटको जन्म चिन्ह लगाउँदै।
2000 मा, किल्बीलाई भौतिकशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार प्रदान गरिएको थियो। नोबेल पुरस्कार समितिले एक पटक टिप्पणी गरेको थियो कि किल्बीले "आधुनिक सूचना प्रविधिको जग बसाल्यो।"
तलको चित्रले किल्बी र उसको एकीकृत सर्किट पेटेन्ट देखाउँछ:
१.२ अर्धचालक उत्पादन प्रविधिको विकास
निम्न चित्रले अर्धचालक निर्माण प्रविधिको विकास चरणहरू देखाउँछ: 
1.3 एकीकृत सर्किट उद्योग श्रृंखला
अर्धचालक उद्योग श्रृंखलाको संरचना (मुख्यतया एकीकृत सर्किटहरू, अलग उपकरणहरू सहित) माथिको चित्रमा देखाइएको छ:
- Fabless: एक कम्पनी जसले उत्पादन लाइन बिना उत्पादन डिजाइन गर्दछ।
- IDM: एकीकृत उपकरण निर्माता, एकीकृत उपकरण निर्माता;
- आईपी: सर्किट मोड्युल निर्माता;
- EDA: इलेक्ट्रोनिक डिजाइन स्वचालित, इलेक्ट्रोनिक डिजाइन स्वचालन, कम्पनीले मुख्य रूपमा डिजाइन उपकरणहरू प्रदान गर्दछ;
- फाउंड्री; वेफर फाउन्ड्री, चिप निर्माण सेवाहरू प्रदान गर्दै;
- प्याकेजिङ र परीक्षण फाउन्ड्री कम्पनीहरू: मुख्य रूपमा Fabless र IDM सेवा;
- सामग्री र विशेष उपकरण कम्पनीहरू: मुख्य रूपमा चिप निर्माण कम्पनीहरूको लागि आवश्यक सामग्री र उपकरणहरू प्रदान गर्नुहोस्।
सेमीकन्डक्टर टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर उत्पादन गरिएका मुख्य उत्पादनहरू एकीकृत सर्किटहरू र अलग सेमीकन्डक्टर उपकरणहरू हुन्।
एकीकृत सर्किटको मुख्य उत्पादनहरू समावेश छन्:
- आवेदन विशिष्ट मानक भागहरू (ASSP);
- माइक्रोप्रोसेसर इकाई (MPU);
- मेमोरी
- एप्लिकेसन स्पेसिफिक इन्टिग्रेटेड सर्किट (ASIC);
- एनालग सर्किट;
- सामान्य तर्क सर्किट (तार्किक सर्किट)।
अर्धचालक अलग उपकरणहरूको मुख्य उत्पादनहरू समावेश छन्:
- डायोड;
- ट्रान्जिस्टर;
- पावर उपकरण;
- उच्च भोल्टेज उपकरण;
- माइक्रोवेव उपकरण;
- Optoelectronics;
- सेन्सर उपकरण (सेन्सर)।
2. एकीकृत सर्किट निर्माण प्रक्रिया
2.1 चिप निर्माण
दर्जनौं वा दसौं हजारौं विशिष्ट चिपहरू सिलिकन वेफरमा एकै साथ बनाउन सकिन्छ। सिलिकन वेफरमा चिपहरूको संख्या उत्पादनको प्रकार र प्रत्येक चिपको आकारमा निर्भर गर्दछ।
सिलिकन वेफरहरूलाई सामान्यतया सब्सट्रेट भनिन्छ। सिलिकन वेफर्सको व्यास वर्षौंदेखि बढ्दै गएको छ, सुरुमा १ इन्चभन्दा कमदेखि अहिले सामान्यतया प्रयोग हुने १२ इन्च (लगभग ३०० मिमी) सम्म, र १४ इन्च वा १५ इन्चमा परिवर्तन हुँदैछ।
चिप निर्माणलाई सामान्यतया पाँच चरणहरूमा विभाजन गरिएको छ: सिलिकन वेफर तयारी, सिलिकन वेफर निर्माण, चिप परीक्षण/छोड्ने, एसेम्बली र प्याकेजिङ, र अन्तिम परीक्षण।
(१)सिलिकन वेफर तयारी:
कच्चा माल बनाउन बालुवाबाट सिलिकन निकालेर शुद्ध गरिन्छ। एक विशेष प्रक्रियाले उपयुक्त व्यासको सिलिकन इन्गटहरू उत्पादन गर्दछ। त्यसपछि इन्गटहरूलाई माइक्रोचिप बनाउनको लागि पातलो सिलिकन वेफरहरूमा काटिन्छ।
वेफर्सहरू दर्ता किनारा आवश्यकताहरू र प्रदूषण स्तरहरू जस्ता विशिष्ट विशिष्टताहरूमा तयार हुन्छन्।
(२)सिलिकन वेफर उत्पादन:
चिप निर्माणको रूपमा पनि चिनिन्छ, बेयर सिलिकन वेफर सिलिकन वेफर उत्पादन प्लान्टमा पुग्छ र त्यसपछि विभिन्न सफाई, फिल्म निर्माण, फोटोलिथोग्राफी, नक्काशी र डोपिङ चरणहरू पार गर्दछ। प्रशोधित सिलिकन वेफरमा सिलिकन वेफरमा स्थायी रूपमा नक्काशी गरिएको एकीकृत सर्किटहरूको पूर्ण सेट हुन्छ।
(३)सिलिकन वेफर्सको परीक्षण र चयन:
सिलिकन वेफर निर्माण सम्पन्न भएपछि, सिलिकन वेफरहरूलाई परीक्षण/क्रमबद्ध क्षेत्रमा पठाइन्छ, जहाँ व्यक्तिगत चिपहरू जाँच गरिन्छ र विद्युतीय रूपमा परीक्षण गरिन्छ। स्वीकार्य र अस्वीकार्य चिपहरू त्यसपछि क्रमबद्ध हुन्छन्, र दोषपूर्ण चिपहरू चिन्ह लगाइन्छ।
(४)विधानसभा र प्याकेजिङ:
वेफर परीक्षण/क्रमबद्ध गरिसकेपछि, वेफरहरू सुरक्षात्मक ट्यूब प्याकेजमा व्यक्तिगत चिपहरू प्याकेज गर्न एसेम्बली र प्याकेजिङ चरणमा प्रवेश गर्छन्। सब्सट्रेटको मोटाई कम गर्न वेफरको पछाडिको भाग भुइँमा छ।
प्रत्येक वेफरको पछाडि एउटा बाक्लो प्लास्टिकको फिल्म जोडिएको हुन्छ, र त्यसपछि अगाडिको स्क्राइब रेखाहरूसँग प्रत्येक वेफरमा चिपहरू छुट्याउनको लागि हीरा-टिप गरिएको आरा ब्लेड प्रयोग गरिन्छ।
सिलिकन वेफरको पछाडि प्लास्टिकको फिल्मले सिलिकन चिपलाई खस्नबाट रोक्छ। एसेम्बली प्लान्टमा, असम्ब्ली प्याकेज बनाउन राम्रो चिप्स थिचिन्छ वा खाली गरिन्छ। पछि, चिपलाई प्लास्टिक वा सिरेमिक खोलमा बन्द गरिएको छ।
(५)अन्तिम परीक्षा:
चिपको कार्यक्षमता सुनिश्चित गर्न, प्रत्येक प्याकेज गरिएको एकीकृत सर्किटलाई निर्माताको विद्युतीय र वातावरणीय विशेषता प्यारामिटर आवश्यकताहरू पूरा गर्न परीक्षण गरिन्छ। अन्तिम परीक्षण पछि, चिप ग्राहकलाई समर्पित स्थानमा असेंबलीको लागि पठाइन्छ।
2.2 प्रक्रिया विभाजन
एकीकृत सर्किट निर्माण प्रक्रियाहरू सामान्यतया विभाजित छन्:
अगाडि-अन्त: फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रियाले सामान्यतया ट्रान्जिस्टर जस्ता यन्त्रहरूको निर्माण प्रक्रियालाई बुझाउँछ, जसमा मुख्यतया अलगाव, गेट संरचना, स्रोत र नाली, सम्पर्क प्वालहरू, आदिको गठन प्रक्रियाहरू समावेश छन्।
ब्याक एन्ड: ब्याक-एन्ड प्रक्रियाले मुख्यतया इन्टरकनेक्शन लाइनहरूको गठनलाई जनाउँछ जसले चिपमा विभिन्न यन्त्रहरूमा विद्युतीय संकेतहरू पठाउन सक्छ, मुख्यतया इन्टरकनेक्शन लाइनहरू बीच डाइलेक्ट्रिक डिपोजिसन, मेटल लाइन गठन, र लीड प्याड गठन जस्ता प्रक्रियाहरू समावेश गर्दछ।
मध्य-चरण: ट्रान्जिस्टरहरूको कार्यसम्पादन सुधार गर्नको लागि, 45nm/28nm पछि उन्नत टेक्नोलोजी नोडहरूले हाई-के गेट डाइलेक्ट्रिकहरू र मेटल गेट प्रक्रियाहरू प्रयोग गर्छन्, र ट्रान्जिस्टर स्रोत र ड्रेन संरचना तयार भएपछि प्रतिस्थापन गेट प्रक्रियाहरू र स्थानीय इन्टरकनेक्ट प्रक्रियाहरू थप्छन्। यी प्रक्रियाहरू फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रिया र ब्याक-एन्ड प्रक्रिया बीचमा हुन्छन्, र परम्परागत प्रक्रियाहरूमा प्रयोग हुँदैनन्, त्यसैले तिनीहरूलाई मध्य-चरण प्रक्रियाहरू भनिन्छ।
सामान्यतया, सम्पर्क प्वाल तयारी प्रक्रिया अगाडि-अन्त प्रक्रिया र पछाडि-अन्त प्रक्रिया बीच विभाजन रेखा हो।
सम्पर्क प्वाल: सिलिकन वेफरमा ठाडो रूपमा कोरिएको एउटा प्वाल पहिलो-तहको धातु इन्टरकनेक्शन लाइन र सब्सट्रेट उपकरण जडान गर्न। यो टंगस्टन जस्ता धातुले भरिएको हुन्छ र यन्त्र इलेक्ट्रोडलाई धातुको अन्तरसम्बन्ध तहमा लैजान प्रयोग गरिन्छ।
प्वाल मार्फत: यो दुईवटा धातुको तहहरू बीचको डाइलेक्ट्रिक तहमा अवस्थित धातु इन्टरकनेक्ट लाइनहरूको दुई छेउछाउका तहहरू बीचको जडान मार्ग हो, र सामान्यतया तामा जस्ता धातुहरूले भरिएको हुन्छ।
व्यापक अर्थमा:
अगाडि-अन्त प्रक्रिया: व्यापक अर्थमा, एकीकृत सर्किट निर्माणमा परीक्षण, प्याकेजिङ र अन्य चरणहरू पनि समावेश हुनुपर्छ। परीक्षण र प्याकेजिङको तुलनामा, कम्पोनेन्ट र इन्टरकनेक्ट निर्माण एकीकृत सर्किट निर्माणको पहिलो भाग हो, जसलाई सामूहिक रूपमा फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रियाहरू भनिन्छ;
ब्याक-एंड प्रक्रिया: परीक्षण र प्याकेजिङलाई ब्याक-एन्ड प्रक्रियाहरू भनिन्छ।
३. परिशिष्ट
SMIF: मानक मेकानिकल इन्टरफेस
AMHS: स्वचालित सामग्री हस्तान्तरण प्रणाली
OHT: ओभरहेड होइस्ट ट्रान्सफर
FOUP： फ्रन्ट ओपनिङ युनिफाइड पोड, 12 इन्च (300mm) वेफर्सको लागि विशेष
अझ महत्त्वपूर्ण कुरा,सेमिसेरा प्रदान गर्न सक्छग्रेफाइट भागहरू, नरम/कठोर महसुस,सिलिकन कार्बाइड पार्ट्स, CVD सिलिकन कार्बाइड पार्ट्स, रSiC/TaC लेपित भागहरू30 दिनमा पूर्ण अर्धचालक प्रक्रियाको साथ।हामी ईमानदारीपूर्वक चीनमा तपाईंको दीर्घकालीन साझेदार बन्न तत्पर छौं।
पोस्ट समय: अगस्ट-15-2024