1. proces integriranega vezja z enim ?ipom uporablja celoten nabor ravninskih procesnih tehnologij, kot so bru?enje, poliranje, oksidacija, difuzija, fotolitografija, epitaksialna rast in izhlapevanje, da hkrati izdeluje tranzistorje, diode, upore, kondenzatorje in druge komponente na majhni silicijevi enokristalni rezine in uporablja dolo?ene tehnike izolacije za izolacijo vsake komponente drug od druge v smislu elektri?ne zmogljivosti. Nato se aluminijasta plast izhlapi na povr?ini silicijeve rezine in jedka v medsebojni vzorec z uporabo fotolitografske tehnologije, kar omogo?a, da se komponente medsebojno pove?ejo v celotno vezje po potrebi in proizvajajo polprevodni?ko integrirano vezje z enim ?ipom.
Integrirano vezje z enim ?ipom
Z razvojem eno?ipov integriranih vezij od majhnega do srednjega obsega do velikega in ultra velikega obsega integriranih vezij je bila razvita tudi ravninska procesna tehnologija. Na primer, difuzijsko doping se nadomesti s postopkom ionske implantacije dopinga; UV konvencionalna litografija se je razvila v celoten nabor mikroproizvodnih tehnologij, kot so izdelava plo?? za izpostavljanje elektronskega ?arka, jedkanje plazme, reaktivno ionsko rezkanje itd; Epitaksialna rast uporablja tudi ultravisoko vakuumsko molekularno epitaksijo tehnologijo; uporaba tehnologije kemi?nega odlaganja pare za izdelavo polikristalnega silicija, silicijevega dioksida in povr?inskih pasivacijskih filmov; Poleg uporabe aluminija ali zlata medsebojne tanke linije sprejemajo tudi procese, kot so kemi?no odlaganje s hlapom mo?no dopirane tanke folije polikristalnega silicija in tanke folije silicidnega silicida plemenitih kovin ter ve?plastne medsebojne strukture.
Integrirano vezje z enim ?ipom je integrirano vezje, ki neodvisno izvaja funkcije enotnega vezja brez potrebe po zunanjih komponentah. Za dosego integracije z enim ?ipom je treba obravnavati integracijo uporov, kondenzatorjev in napajalnih naprav, ki jih je te?ko miniaturizirati, pa tudi vpra?anje izolacije vsake komponente drug od drugega v smislu zmogljivosti vezja.
2. tranzistor, dioda, upor, kondenzator, induktor in druge komponente celotnega vezja, kot tudi njihove medsebojne povezave, so vsi izdelani iz kovine, polprevodnika, kovinskega oksida, razli?nih me?anih kovin, zlitin ali izolacijskih dielektri?nih filmov z debelino manj kot 1 mikron in prekrivajo se s postopkom vakuumskega izhlapevanja, postopkom sputteringa in postopkom galvanizacije. Integrirano vezje, izdelano s tem procesom, se imenuje tankoplastno integrirano vezje. Glavni proces:
Thin Film integrirano vezje
① Glede na diagram vezja ga najprej razdelite na ve? funkcionalnih diagramov komponent, nato uporabite metodo ravninske postavitve, da jih pretvorite v diagrame ravninske postavitve vezja na podlagi, nato pa uporabite metodo izdelave fotografskih plo?? za izdelavo debelih filmskih omre?nih predlog za sitotisk
② Glavni procesi za izdelavo debelih filmskih omre?ij na substratih so tiskanje, sintranje in ugla?evanje upora. Najpogosteje uporabljena metoda tiskanja je sitotisk.
① Med postopkom sintranja se organsko vezivo popolnoma razgradi in izhlape, trdni prah pa se stopi, razgradi in zdru?uje, da tvori gosto in mo?no debelo folijo. Kakovost in u?inkovitost debelih folij sta tesno povezana s procesom sintranja in okoljsko atmosfero, hitrost segrevanja pa mora biti po?asna, da se zagotovi popolna odstranitev organskih snovi pred steklom; ?as sintranja in najvi?ja temperatura sta odvisna od uporabljene gnojevke in membranske strukture. Da bi prepre?ili razpokanje debelega filma, je treba nadzorovati tudi hitrost hlajenja. Pogosto uporabljana pe? za sintranje je tunelna pe?.
① Za doseganje optimalne zmogljivosti debelih filmskih omre?ij je treba upore po v?iganju prilagoditi. Pogoste metode nastavitve upora vklju?ujejo peskanje, laser in nastavitev napetostnega impulza.
Tehnologija integriranega vezja debelega filma uporablja sitotisk za odpornost proti odlaganju, dielektri?ne in prevodni?ke premaze na aluminijev oksid, keramiko berilijevega oksida ali substrate silicijevega karbida. Postopek odlaganja vklju?uje uporabo fine ?i?ne mre?e za ustvarjanje vzorcev razli?nih filmov. Ta vzorec je izdelan s fotografskimi metodami, lateks pa se uporablja za blokiranje mre?nih lukenj na katerih koli podro?jih, kjer ni nalo?ena prevleka. Po ?i??enju se substrat iz aluminijevega oksida natisne s prevodnim premazom, da se oblikujejo notranje povezovalne linije, obmo?ja spajkanja uporovnih terminalov, obmo?ja adhezije ?ipov, spodnje elektrode kondenzatorja in prevodni?ke filme. Po su?enju se deli pe?ejo pri temperaturi med 750 in 950 ℃ za oblikovanje, izhlapevanje lepila, sintranje prevodni?kega materiala in nato uporabljajo postopke tiskanja in ?ganja za proizvodnjo uporov, kondenzatorjev, skakalcev, izolatorjev in barvnih tesnil. Aktivne naprave se izdelujejo s postopki, kot so nizko evtekti?no varjenje, odbojno spajkanje, nizko tali??e inverzijske udarce ali svinec tipa ?arka, nato pa se namestijo na zgorelo podlago, nato pa se vodi spajkajo, da se oblikujejo debeleslojna vezja.
debeleslojno integrirano vezje
Debelina filma debelih filmskih vezj je obi?ajno 7-40 mikronov. Postopek priprave ve?plastnega o?i?enja s tehnologijo debelega filma je relativno priro?en, zdru?ljivost ve?plastne tehnologije pa je dobra, kar lahko mo?no izbolj?a gostoto sestavljanja sekundarne integracije. Poleg tega so plazemsko brizganje, plamensko brizganje, tiskanje in lepljenje nove tehnologije procesa debelega filma. Podobno kot integrirana vezja s tanko plastjo, debeleplastna integrirana vezja uporabljajo tudi hibridne procese, saj debeleplastni tranzistorji ?e niso prakti?ni.
4. zna?ilnosti procesa: Enojna integrirana vezja s tankim in debeloslojnim integriranim vezjem imajo vsak svoje zna?ilnosti in se lahko medsebojno dopolnjujejo. Koli?ina splo?nih vezj in standardnih vezj je velika, uporabljamo pa se lahko integrirana vezja z enim ?ipom. Za nizko povpra?evanje ali nestandardna vezja se obi?ajno uporablja hibridni proces, ki vklju?uje uporabo standardiziranih integriranih vezj z enim ?ipom in hibridnih integriranih vezj z aktivnimi in pasivnimi komponentami. Debela folija in tanka folija integrirana vezja se v dolo?enih aplikacijah medsebojno kri?ata. Procesna oprema, ki se uporablja v tehnologiji debelega filma, je relativno preprosta, zasnova vezja je fleksibilna, proizvodni cikel je kratek in odvajanje toplote je dobro, zato se pogosto uporablja v vezjih z visokonapetostjo, visoko mo?jo in manj strogimi toleran?nimi zahtevami za pasivne komponente. Poleg tega je zaradi enostavnosti doseganja ve?plastnega o?i?enja v proizvodnem procesu debeleslojnih vezj mogo?e velike ?ipe integriranega vezja sestaviti v ultra velika integrirana vezja v kompleksnej?ih aplikacijah, ki presegajo zmogljivosti integriranih vezj z enim ali ve?namenske integrirane vezje z enim ?ipom, lahko sestavimo tudi v ve?namenske komponente ali celo majhne stroje.
5. Uporaba in previdnostni ukrepi: (1) Integrirana vezja med uporabo ne smejo presegati mejnih vrednosti. Kadar se napetost napajalnika spremeni za najve? 10% nazivne vrednosti, morajo biti elektri?ni parametri skladni z navedenimi vrednostmi. Ko je napajalnik, ki se uporablja v tokokrogu, vklopljen in izklopljen, ne sme biti trenutne napetosti, sicer bo povzro?ilo, da se tokokrog razgradi.
(2) Delovna temperatura integriranih vezj je obi?ajno med -30 ~ 85 ℃, in jih je treba namestiti ?im dlje od virov toplote.
(3) Pri ro?nem spajkanju integriranih vezj se ne sme uporabljati spajkalnikov z mo?jo, ve?jo od 45W, neprekinjeni ?as spajkanja pa ne sme presegati 10 sekund.
(4) Za integrirana vezja MOS je treba prepre?iti elektrostati?no indukcijsko okvaro vrat.
Zgoraj navedeno je uvod v tehnologijo integriranega vezja. Trenutno se eno?ipna integrirana vezja ne razvijajo le v smeri vi?je integracije, temve? tudi v smeri visokozmogljivih, linearnih, visokofrekven?nih vezj in analognih vezj. Vendar pa imajo v smislu mikrovalovnih integriranih vezj in integriranih vezj visoke mo?i tankoplastna in debeleslojna hibridna integrirana vezja ?e vedno prednosti. Pri specifi?ni izbiri so razli?ne vrste integriranih vezj z enim ?ipom pogosto kombinirane s procesi integracije debelega filma in tankega filma, zlasti natan?no uporni?ko omre?je in uporni?ki kondenzatorski mre?ni substrati so pritrjeni na substrate, sestavljene iz debelega filma uporov in prevodnih pasov, da tvorijo kompleksno in celotno vezje. Po potrebi je mogo?e posamezne ultra majhne komponente priklju?iti celo v dele ali celoten stroj.