1.Tungkol sa Integrated Circuits
1.1 Ang konsepto at pagsilang ng integrated circuits
Integrated Circuit (IC): ay tumutukoy sa isang device na pinagsasama ang mga aktibong device tulad ng mga transistor at diode na may mga passive na bahagi tulad ng mga resistors at capacitor sa pamamagitan ng isang serye ng mga partikular na diskarte sa pagproseso.
Isang circuit o system na "pinagsama" sa isang semiconductor (gaya ng silicon o mga compound gaya ng gallium arsenide) na wafer ayon sa ilang partikular na koneksyon sa circuit at pagkatapos ay naka-package sa isang shell upang maisagawa ang mga partikular na function.
Noong 1958, si Jack Kilby, na responsable para sa miniaturization ng mga elektronikong kagamitan sa Texas Instruments (TI), ay nagmungkahi ng ideya ng integrated circuits:
"Dahil ang lahat ng mga bahagi tulad ng mga capacitor, resistors, transistors, atbp. ay maaaring gawin mula sa isang materyal, naisip ko na posibleng gawin ang mga ito sa isang piraso ng materyal na semiconductor at pagkatapos ay ikonekta ang mga ito upang bumuo ng isang kumpletong circuit."
Noong Setyembre 12 at Setyembre 19, 1958, nakumpleto ni Kilby ang paggawa at pagpapakita ng phase-shift oscillator at trigger, ayon sa pagkakabanggit, na minarkahan ang pagsilang ng integrated circuit.
Noong 2000, ginawaran si Kilby ng Nobel Prize sa Physics. Minsan ay nagkomento ang Komite ng Nobel Prize na si Kilby ay "naglagay ng pundasyon para sa modernong teknolohiya ng impormasyon."
Ipinapakita ng larawan sa ibaba si Kilby at ang kanyang integrated circuit patent:
1.2 Pag-unlad ng teknolohiya sa pagmamanupaktura ng semiconductor
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng mga yugto ng pag-unlad ng teknolohiya ng pagmamanupaktura ng semiconductor: 
1.3 Integrated Circuit Industry Chain
Ang komposisyon ng kadena ng industriya ng semiconductor (pangunahin ang mga integrated circuit, kabilang ang mga discrete device) ay ipinapakita sa figure sa itaas:
- Fabless: Isang kumpanyang nagdidisenyo ng mga produkto na walang linya ng produksyon.
- IDM: Pinagsamang Manufacturer ng Device, pinagsamang tagagawa ng device;
- IP: Gumawa ng circuit module;
- EDA: Electronic Design Automatic, electronic design automation, pangunahing nagbibigay ang kumpanya ng mga tool sa disenyo;
- Pandayan; Wafer foundry, na nagbibigay ng mga serbisyo sa paggawa ng chip;
- Packaging at testing foundry companies: pangunahing naghahatid ng Fabless at IDM;
- Mga kumpanya ng materyales at espesyal na kagamitan: pangunahing nagbibigay ng mga kinakailangang materyales at kagamitan para sa mga kumpanya ng paggawa ng chip.
Ang mga pangunahing produkto na ginawa gamit ang teknolohiyang semiconductor ay integrated circuits at discrete semiconductor device.
Ang mga pangunahing produkto ng integrated circuits ay kinabibilangan ng:
- Application Specific Standard Parts (ASSP);
- Microprocessor Unit (MPU);
- Memorya
- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);
- Analog Circuit;
- Pangkalahatang logic circuit (Logical Circuit).
Kabilang sa mga pangunahing produkto ng mga semiconductor discrete device:
- Diode;
- Transistor;
- Power Device;
- Mataas na Boltahe na Device;
- Microwave Device;
- Optoelectronics;
- Sensor device (Sensor).
2. Proseso ng Paggawa ng Integrated Circuit
2.1 Paggawa ng Chip
Dose-dosenang o kahit sampu-sampung libong partikular na chips ang maaaring gawin nang sabay-sabay sa isang silicon wafer. Ang bilang ng mga chips sa isang silicon wafer ay depende sa uri ng produkto at sa laki ng bawat chip.
Ang mga silicone wafer ay karaniwang tinatawag na mga substrate. Ang diameter ng mga silicon wafer ay tumataas sa paglipas ng mga taon, mula sa mas mababa sa 1 pulgada sa simula hanggang sa karaniwang ginagamit na 12 pulgada (mga 300 mm) ngayon, at sumasailalim sa paglipat sa 14 pulgada o 15 pulgada.
Ang paggawa ng chip ay karaniwang nahahati sa limang yugto: paghahanda ng silicon wafer, paggawa ng silicon wafer, pagsubok/pagpili ng chip, pagpupulong at packaging, at panghuling pagsubok.
(1)Paghahanda ng silicone wafer:
Upang gawin ang hilaw na materyal, ang silikon ay kinuha mula sa buhangin at dinadalisay. Ang isang espesyal na proseso ay gumagawa ng mga silikon na ingot na may naaangkop na diameter. Ang mga ingot ay pinuputol sa manipis na mga wafer ng silikon para sa paggawa ng mga microchip.
Ang mga wafer ay inihanda sa mga partikular na detalye, tulad ng mga kinakailangan sa gilid ng pagpaparehistro at mga antas ng kontaminasyon.
(2)Paggawa ng silicone wafer:
Kilala rin bilang paggawa ng chip, ang hubad na silicon wafer ay dumarating sa planta ng paggawa ng silicon wafer at pagkatapos ay dumaan sa iba't ibang paglilinis, pagbuo ng pelikula, photolithography, pag-ukit at mga hakbang sa doping. Ang naprosesong silicon wafer ay may kumpletong hanay ng mga integrated circuit na permanenteng nakaukit sa silicon wafer.
(3)Pagsubok at pagpili ng mga wafer ng silikon:
Pagkatapos makumpleto ang paggawa ng silicon wafer, ang mga silicon wafer ay ipapadala sa lugar ng pagsubok/pag-uuri, kung saan ang mga indibidwal na chip ay sinusuri at sinusuri sa kuryente. Ang mga katanggap-tanggap at hindi katanggap-tanggap na mga chip ay inaayos, at ang mga may sira na chip ay minarkahan.
(4)Assembly at packaging:
Pagkatapos ng pagsubok/pag-uuri ng wafer, papasok ang mga wafer sa hakbang ng pagpupulong at pag-iimpake upang i-package ang mga indibidwal na chips sa isang pakete ng proteksiyon na tubo. Ang likod na bahagi ng wafer ay giniling upang mabawasan ang kapal ng substrate.
Ang isang makapal na plastic film ay nakakabit sa likod ng bawat wafer, at pagkatapos ay isang brilyante-tipped saw blade ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga chips sa bawat wafer kasama ang mga linya ng scribe sa harap na bahagi.
Ang plastic film sa likod ng silicon wafer ay nagpapanatili sa silicon chip mula sa pagkahulog. Sa planta ng pagpupulong, ang magagandang chips ay pinindot o inilikas upang bumuo ng isang pakete ng pagpupulong. Mamaya, ang chip ay selyadong sa isang plastic o ceramic shell.
(5)Panghuling pagsubok:
Upang matiyak ang functionality ng chip, ang bawat naka-package na integrated circuit ay sinusubok upang matugunan ang mga kinakailangan ng parameter na katangian ng elektrikal at kapaligiran ng gumawa. Pagkatapos ng huling pagsubok, ipapadala ang chip sa customer para sa pagpupulong sa isang nakalaang lokasyon.
2.2 Dibisyon ng Proseso
Ang mga proseso ng pagmamanupaktura ng pinagsamang circuit ay karaniwang nahahati sa:
Front-end: Ang proseso ng front-end sa pangkalahatan ay tumutukoy sa proseso ng pagmamanupaktura ng mga aparato tulad ng mga transistor, pangunahin kasama ang mga proseso ng pagbuo ng paghihiwalay, istraktura ng gate, pinagmulan at alisan ng tubig, mga butas ng contact, atbp.
Back-end: Pangunahing tumutukoy ang proseso sa back-end sa pagbuo ng mga linya ng interconnection na maaaring magpadala ng mga de-koryenteng signal sa iba't ibang device sa chip, pangunahin kasama ang mga proseso tulad ng dielectric deposition sa pagitan ng mga interconnection lines, metal line formation, at lead pad formation.
kalagitnaan ng yugto: Upang mapabuti ang pagganap ng mga transistor, ang mga advanced na node ng teknolohiya pagkatapos ng 45nm/28nm ay gumagamit ng mga high-k na gate dielectrics at mga proseso ng metal gate, at magdagdag ng mga proseso ng kapalit na gate at mga lokal na interconnect na proseso pagkatapos maihanda ang transistor source at drain structure. Ang mga prosesong ito ay nasa pagitan ng front-end na proseso at ng back-end na proseso, at hindi ginagamit sa mga tradisyunal na proseso, kaya tinatawag silang mga mid-stage na proseso.
Karaniwan, ang proseso ng paghahanda ng contact hole ay ang linya ng paghahati sa pagitan ng proseso ng front-end at ng proseso ng back-end.
Makipag-ugnayan sa butas: isang butas na nakaukit patayo sa silicon wafer upang ikonekta ang unang-layer na linya ng pagkakabit ng metal at ang substrate na aparato. Ito ay puno ng metal tulad ng tungsten at ginagamit upang pangunahan ang electrode ng device sa metal na interconnection layer.
Sa pamamagitan ng Hole: Ito ang landas ng koneksyon sa pagitan ng dalawang magkatabing patong ng mga linyang magkakabit ng metal, na matatagpuan sa dielectric na layer sa pagitan ng dalawang layer ng metal, at sa pangkalahatan ay puno ng mga metal tulad ng tanso.
Sa malawak na kahulugan:
Front-end na proseso: Sa isang malawak na kahulugan, ang pagmamanupaktura ng integrated circuit ay dapat ding magsama ng pagsubok, packaging at iba pang mga hakbang. Kung ikukumpara sa pagsubok at packaging, ang component at interconnect manufacturing ay ang unang bahagi ng integrated circuit manufacturing, na sama-samang tinutukoy bilang mga front-end na proseso;
Back-end na proseso: Ang pagsubok at packaging ay tinatawag na back-end na mga proseso.
3. Apendise
SMIF: Karaniwang Mechanical Interface
AMHS：Automated Material Handing System
OHT：Overhead Hoist Transfer
FOUP：Front Opening Unified Pod，Eksklusibo hanggang 12 pulgada（300mm） na mga wafer
Higit sa lahat,Maaaring magbigay ang Semiceramga bahagi ng grapayt, malambot/matigas na pakiramdam,mga bahagi ng silicon carbide, Mga bahagi ng CVD silicon carbide, atMga bahaging pinahiran ng SiC/TaCna may buong proseso ng semiconductor sa loob ng 30 araw.Taos-puso kaming umaasa na maging iyong pangmatagalang kasosyo sa China.
Oras ng post: Aug-15-2024