1.एकात्मिक सर्किट्स बद्दल
1.1 एकात्मिक सर्किटची संकल्पना आणि जन्म
इंटिग्रेटेड सर्किट (IC): ट्रान्झिस्टर आणि डायोड सारख्या सक्रिय उपकरणांना विशिष्ट प्रक्रिया तंत्रांच्या मालिकेद्वारे प्रतिरोधक आणि कॅपेसिटर सारख्या निष्क्रिय घटकांसह एकत्रित करणारे उपकरण संदर्भित करते.
सेमीकंडक्टर (जसे की सिलिकॉन किंवा गॅलियम आर्सेनाइड सारख्या संयुगे) वेफरवर विशिष्ट सर्किट इंटरकनेक्शननुसार “एकत्रित” केलेले सर्किट किंवा सिस्टम आणि नंतर विशिष्ट कार्ये करण्यासाठी शेलमध्ये पॅक केले जाते.
1958 मध्ये, जॅक किल्बी, जे टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स (TI) येथे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या सूक्ष्मीकरणासाठी जबाबदार होते, यांनी एकात्मिक सर्किट्सची कल्पना मांडली:
"कॅपॅसिटर, रेझिस्टर, ट्रान्झिस्टर इत्यादी सर्व घटक एका मटेरियलपासून बनवता येत असल्याने, सेमीकंडक्टर मटेरियलच्या तुकड्यावर ते बनवणे आणि नंतर पूर्ण सर्किट तयार करण्यासाठी त्यांना एकमेकांशी जोडणे शक्य होईल असे मला वाटले."
12 सप्टेंबर आणि 19 सप्टेंबर 1958 रोजी, किल्बीने अनुक्रमे फेज-शिफ्ट ऑसिलेटर आणि ट्रिगरचे उत्पादन आणि प्रात्यक्षिक पूर्ण केले, एकात्मिक सर्किटचा जन्म चिन्हांकित केला.
2000 मध्ये, किल्बी यांना भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक देण्यात आले. नोबेल पारितोषिक समितीने एकदा टिप्पणी केली होती की किल्बीने "आधुनिक माहिती तंत्रज्ञानाचा पाया घातला."
खालील चित्र किल्बी आणि त्याचे इंटिग्रेटेड सर्किट पेटंट दाखवते:
1.2 सेमीकंडक्टर उत्पादन तंत्रज्ञानाचा विकास
खालील आकृती अर्धसंवाहक उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या विकासाचे टप्पे दर्शवते: 
1.3 एकात्मिक सर्किट उद्योग साखळी
सेमीकंडक्टर इंडस्ट्री चेनची रचना (मुख्यतः इंटिग्रेटेड सर्किट्स, डिस्क्रिट उपकरणांसह) वरील आकृतीमध्ये दर्शविली आहे:
- Fabless: एक कंपनी जी उत्पादन लाइनशिवाय उत्पादने डिझाइन करते.
- IDM: एकात्मिक उपकरण निर्माता, एकात्मिक उपकरण निर्माता;
- आयपी: सर्किट मॉड्यूल निर्माता;
- EDA: इलेक्ट्रॉनिक डिझाइन स्वयंचलित, इलेक्ट्रॉनिक डिझाइन ऑटोमेशन, कंपनी प्रामुख्याने डिझाइन साधने प्रदान करते;
- फाउंड्री; वेफर फाउंड्री, चिप उत्पादन सेवा प्रदान करते;
- पॅकेजिंग आणि चाचणी फाउंड्री कंपन्या: मुख्यत्वे Fabless आणि IDM सेवा;
- साहित्य आणि विशेष उपकरणे कंपन्या: प्रामुख्याने चिप उत्पादन कंपन्यांसाठी आवश्यक साहित्य आणि उपकरणे प्रदान करतात.
सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानाचा वापर करून उत्पादित केलेली मुख्य उत्पादने म्हणजे इंटिग्रेटेड सर्किट्स आणि डिस्क्रिट सेमीकंडक्टर उपकरणे.
एकात्मिक सर्किट्सच्या मुख्य उत्पादनांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- ऍप्लिकेशन स्पेसिफिक स्टँडर्ड पार्ट्स (ASSP);
- मायक्रोप्रोसेसर युनिट (एमपीयू);
- स्मृती
- ऍप्लिकेशन स्पेसिफिक इंटिग्रेटेड सर्किट (ASIC);
- ॲनालॉग सर्किट;
- सामान्य लॉजिक सर्किट (लॉजिकल सर्किट).
सेमीकंडक्टर डिस्क्रिट डिव्हाइसेसच्या मुख्य उत्पादनांमध्ये समाविष्ट आहे:
- डायोड;
- ट्रान्झिस्टर;
- पॉवर डिव्हाइस;
- उच्च-व्होल्टेज डिव्हाइस;
- मायक्रोवेव्ह डिव्हाइस;
- ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स;
- सेन्सर उपकरण (सेन्सर).
2. इंटिग्रेटेड सर्किट मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रिया
2.1 चिप उत्पादन
सिलिकॉन वेफरवर एकाच वेळी डझनभर किंवा हजारो विशिष्ट चिप्स बनवता येतात. सिलिकॉन वेफरवरील चिप्सची संख्या उत्पादनाच्या प्रकारावर आणि प्रत्येक चिपच्या आकारावर अवलंबून असते.
सिलिकॉन वेफर्सना सहसा सब्सट्रेट्स म्हणतात. सिलिकॉन वेफर्सचा व्यास वर्षानुवर्षे वाढत आहे, सुरुवातीला 1 इंच पेक्षा कमी ते आता सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या 12 इंच (सुमारे 300 मिमी) पर्यंत, आणि 14 इंच किंवा 15 इंचांपर्यंत संक्रमण होत आहे.
चिप उत्पादनाची साधारणपणे पाच टप्प्यांत विभागणी केली जाते: सिलिकॉन वेफर तयार करणे, सिलिकॉन वेफर उत्पादन, चिप चाचणी/पिकिंग, असेंबली आणि पॅकेजिंग आणि अंतिम चाचणी.
(१)सिलिकॉन वेफरची तयारी:
कच्चा माल तयार करण्यासाठी, सिलिकॉन वाळूमधून काढला जातो आणि शुद्ध केला जातो. एक विशेष प्रक्रिया योग्य व्यासाचे सिलिकॉन इंगॉट तयार करते. नंतर मायक्रोचिप बनवण्यासाठी इनगॉट पातळ सिलिकॉन वेफर्समध्ये कापले जातात.
वेफर्स विशिष्ट वैशिष्ट्यांसाठी तयार केले जातात, जसे की नोंदणी किनारी आवश्यकता आणि दूषित पातळी.
(२)सिलिकॉन वेफर उत्पादन:
चिप मॅन्युफॅक्चरिंग म्हणूनही ओळखले जाणारे, बेअर सिलिकॉन वेफर सिलिकॉन वेफर मॅन्युफॅक्चरिंग प्लांटमध्ये पोहोचते आणि नंतर विविध साफसफाई, फिल्म तयार करणे, फोटोलिथोग्राफी, एचिंग आणि डोपिंग चरणांमधून जाते. प्रक्रिया केलेल्या सिलिकॉन वेफरमध्ये सिलिकॉन वेफरवर कायमस्वरूपी कोरलेल्या एकात्मिक सर्किट्सचा संपूर्ण संच असतो.
(३)सिलिकॉन वेफर्सची चाचणी आणि निवड:
सिलिकॉन वेफर मॅन्युफॅक्चरिंग पूर्ण झाल्यानंतर, सिलिकॉन वेफर्स चाचणी/क्रमवारी क्षेत्राकडे पाठवले जातात, जेथे वैयक्तिक चिप्सची तपासणी केली जाते आणि विद्युत चाचणी केली जाते. स्वीकार्य आणि अस्वीकार्य चिप्स नंतर क्रमवारी लावल्या जातात आणि दोषपूर्ण चिप्स चिन्हांकित केल्या जातात.
(४)विधानसभा आणि पॅकेजिंग:
वेफर चाचणी/वर्गीकरणानंतर, वेफर्स संरक्षक ट्यूब पॅकेजमध्ये वैयक्तिक चिप्स पॅकेज करण्यासाठी असेंबली आणि पॅकेजिंग चरणात प्रवेश करतात. सब्सट्रेटची जाडी कमी करण्यासाठी वेफरची मागील बाजू ग्राउंड केली जाते.
प्रत्येक वेफरच्या मागील बाजूस एक जाड प्लास्टिकची फिल्म जोडली जाते आणि नंतर समोरच्या बाजूच्या स्क्राइब लाइनसह प्रत्येक वेफरवरील चिप्स वेगळे करण्यासाठी डायमंड-टिप्ड सॉ ब्लेडचा वापर केला जातो.
सिलिकॉन वेफरच्या मागील बाजूस असलेली प्लॅस्टिक फिल्म सिलिकॉन चिप पडण्यापासून वाचवते. असेंबली प्लांटमध्ये, असेंबली पॅकेज तयार करण्यासाठी चांगल्या चिप्स दाबल्या जातात किंवा बाहेर काढल्या जातात. नंतर, चिप प्लास्टिक किंवा सिरेमिक शेलमध्ये बंद केली जाते.
(५)अंतिम चाचणी:
चिपची कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी, प्रत्येक पॅकेज केलेल्या एकात्मिक सर्किटची निर्मात्याच्या इलेक्ट्रिकल आणि पर्यावरणीय वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी चाचणी केली जाते. अंतिम चाचणीनंतर, चिप ग्राहकाला समर्पित ठिकाणी असेंब्लीसाठी पाठविली जाते.
2.2 प्रक्रिया विभाग
एकात्मिक सर्किट उत्पादन प्रक्रिया सामान्यतः विभागली जातात:
समोरचा भाग: फ्रंट-एंड प्रक्रिया सामान्यत: ट्रान्झिस्टर सारख्या उपकरणांच्या निर्मिती प्रक्रियेचा संदर्भ देते, ज्यामध्ये मुख्यतः अलगाव, गेट संरचना, स्त्रोत आणि निचरा, संपर्क छिद्र इत्यादींच्या निर्मिती प्रक्रियेचा समावेश होतो.
बॅक-एंड: बॅक-एंड प्रक्रिया प्रामुख्याने इंटरकनेक्शन लाईन्सच्या निर्मितीचा संदर्भ देते जी चिपवरील विविध उपकरणांवर विद्युत सिग्नल प्रसारित करू शकते, मुख्यतः इंटरकनेक्शन लाईन्समधील डायलेक्ट्रिक डिपॉझिशन, मेटल लाइन बनवणे आणि लीड पॅड तयार करणे यासारख्या प्रक्रियांचा समावेश होतो.
मधला टप्पा: ट्रान्झिस्टरचे कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी, 45nm/28nm नंतर प्रगत तंत्रज्ञान नोड्स उच्च-k गेट डायलेक्ट्रिक्स आणि मेटल गेट प्रक्रिया वापरतात आणि ट्रान्झिस्टर स्त्रोत आणि ड्रेन स्ट्रक्चर तयार झाल्यानंतर बदली गेट प्रक्रिया आणि स्थानिक इंटरकनेक्ट प्रक्रिया जोडतात. या प्रक्रिया फ्रंट-एंड प्रक्रिया आणि बॅक-एंड प्रक्रियेदरम्यान असतात आणि पारंपारिक प्रक्रियांमध्ये वापरल्या जात नाहीत, म्हणून त्यांना मध्यम-टप्प्यावरील प्रक्रिया म्हणतात.
सहसा, कॉन्टॅक्ट होल तयार करण्याची प्रक्रिया ही फ्रंट-एंड प्रक्रिया आणि बॅक-एंड प्रक्रिया यांच्यातील विभाजित रेषा असते.
संपर्क भोक: फर्स्ट-लेयर मेटल इंटरकनेक्शन लाइन आणि सब्सट्रेट डिव्हाईस जोडण्यासाठी सिलिकॉन वेफरमध्ये अनुलंब खोदलेले छिद्र. हे टंगस्टन सारख्या धातूने भरलेले असते आणि डिव्हाइस इलेक्ट्रोडला धातूच्या इंटरकनेक्शन लेयरकडे नेण्यासाठी वापरले जाते.
भोक माध्यमातून: हा धातूच्या आंतरकनेक्ट रेषांच्या दोन समीप स्तरांमधील जोडणीचा मार्ग आहे, दोन धातूच्या थरांमधील डायलेक्ट्रिक स्तरामध्ये स्थित आहे आणि सामान्यतः तांब्यासारख्या धातूंनी भरलेला असतो.
व्यापक अर्थाने:
फ्रंट-एंड प्रक्रिया: व्यापक अर्थाने, इंटिग्रेटेड सर्किट मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये चाचणी, पॅकेजिंग आणि इतर पायऱ्यांचा समावेश असावा. चाचणी आणि पॅकेजिंगच्या तुलनेत, घटक आणि इंटरकनेक्ट मॅन्युफॅक्चरिंग हे इंटिग्रेटेड सर्किट मॅन्युफॅक्चरिंगचे पहिले भाग आहेत, ज्याला एकत्रितपणे फ्रंट-एंड प्रक्रिया म्हणून संबोधले जाते;
बॅक-एंड प्रक्रिया: चाचणी आणि पॅकेजिंगला बॅक-एंड प्रक्रिया म्हणतात.
3. परिशिष्ट
SMIF: मानक यांत्रिक इंटरफेस
AMHS: ऑटोमेटेड मटेरियल हँडिंग सिस्टम
OHT: ओव्हरहेड होईस्ट ट्रान्सफर
FOUP: फ्रंट ओपनिंग युनिफाइड पॉड, एक्सक्लुझिव्ह टू 12 इंच（300mm） वेफर्स
त्याहून महत्त्वाचे म्हणजे,सेमिसेरा देऊ शकतातग्रेफाइट भाग, मऊ/कठोर वाटले,सिलिकॉन कार्बाइड भाग, CVD सिलिकॉन कार्बाइड भाग, आणिSiC/TaC लेपित भाग30 दिवसात पूर्ण सेमीकंडक्टर प्रक्रियेसह.चीनमध्ये तुमचा दीर्घकालीन भागीदार होण्यासाठी आम्ही प्रामाणिकपणे उत्सुक आहोत.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-15-2024