Den integrerade kretsprocessen med ett enda chip anv?nder en komplett upps?ttning plan?ra processtekniker s?som slipning, polering, oxidation, diffusion, fotolitografi, epitaxial tillv?xt och avdunstning f?r att samtidigt tillverka transistorer, dioder, motst?nd, kondensatorer och andra komponenter p? en liten kisel enkristall wafer, och anv?nder vissa isoleringstekniker f?r att isolera varje komponent fr?n varandra i termer av elektrisk prestanda. D?refter avdunstas ett aluminiumskikt p? kiselplattans yta och etsas i ett sammanl?nkningsm?nster med hj?lp av fotolitografiteknik, vilket g?r det m?jligt f?r komponenterna att sammanl?nka till en komplett krets efter behov, och producerar en halvledar enda chip integrerad krets.
![St?mpling av metallr?rsn?ckor med integrerad krets(pic1)](/uploads/allimg/20240816/3-240Q61P302634.jpg)
Integrerad krets med ett chip
I och med utvecklingen av integrerade kretsar med ett chip fr?n liten till medelstor skala till storskalig och ultrastor skala integrerade kretsar har ?ven planprocessteknik utvecklats. Exempelvis ers?tts diffusionsdopning med jonimplantationsdopningsprocess. UV konventionell litografi har utvecklats till en komplett upps?ttning mikrofabrikationstekniker, s?som elektronstr?le exponeringsplatta tillverkning, plasmaetsning, reaktiv jonfr?sning etc. Epitaxial tillv?xt antar ocks? ultrah?g vakuummolekyl?r str?lepitaxi teknik; Anv?nda kemisk ?ngdepositionsteknik f?r att tillverka polykristallint kisel, kiseldioxid och ytpassiveringsfilmer; F?rutom att anv?nda aluminium eller guld antar de sammankopplade tunna linjerna ocks? processer som kemisk ?ngdeposition tungt dopade polykristallint kiseltunna filmer och ?delmetallsilikidtunna filmer, liksom flerskiktiga sammanl?nkningsstrukturer.
En integrerad krets med ett chip ?r en integrerad krets som sj?lvst?ndigt genomf?r enhetskretsfunktioner utan behov av externa komponenter. F?r att uppn? single-chip integration ?r det n?dv?ndigt att ta itu med integrationen av motst?nd, kondensatorer och kraftenheter som ?r sv?ra att miniatyrisera, samt fr?gan om att isolera varje komponent fr?n varandra n?r det g?ller kretsprestanda.
2. Transistor, diod, motst?nd, kondensator, induktor och andra komponenter i hela kretsen, liksom deras sammanl?nkningar, ?r alla gjorda av metall, halvledare, metalloxid, olika metallblandade faser, legeringar eller isolerande dielektriska filmer med en tjocklek av mindre ?n 1 mikron, och ?verlappas av vakuumavdunstningsprocess, sputteringsprocess och elektropl?teringsprocess. Den integrerade kretsen som g?rs av denna process kallas en tunnfilms integrerad krets. Huvudprocess:
Thin Film Integrated Circuit
① Enligt kretsdiagrammet, dela f?rst upp det i flera funktionella komponentdiagram, anv?nd sedan den plana layoutmetoden f?r att konvertera dem till plana kretslayoutdiagram p? substratet och anv?nd sedan den fotografiska platttillverkningsmetoden f?r att producera tjockfilmsn?tverksmallar f?r sk?rmutskrift
② De viktigaste processerna f?r tillverkning av tjockfilmsn?tverk p? substrat ?r utskrift, sintring och motst?ndsjustering. Den vanligaste tryckmetoden ?r screentryck.
② Under sintringsprocessen s?nderdelas det organiska bindemedlet helt och avdunstar, och det fasta pulvret sm?lter, s?nderdelas och kombineras f?r att bilda en t?t och stark tjock film. Tjockfilmernas kvalitet och prestanda ?r n?ra f?rknippade med sintringsprocessen och milj?atmosf?ren.Uppv?rmningshastigheten b?r vara l?ngsam f?r att s?kerst?lla fullst?ndig eliminering av organiskt material innan glasfl?det. Sintringstiden och topptemperaturen beror p? den g?dsel- och membranstruktur som anv?nds. F?r att f?rhindra sprickor av den tjocka filmen b?r kylhastigheten ocks? kontrolleras. Den vanligaste sintringsugnen ?r tunnelugn.
② F?r att uppn? optimal prestanda hos tjockfilmsn?tverk m?ste motst?nden justeras efter eldning. Vanliga motst?ndsjusteringsmetoder inkluderar sandbl?string, laser och sp?nningsjustering.
3.Tjockfilms integrerade kretsteknik anv?nder screentryck f?r att deponera motst?nd, dielektriska och ledarbel?ggningar p? aluminiumoxid, berylliumoxidkeramik eller kiselkarbidsubstrat. Depositionsprocessen inneb?r att man anv?nder ett fint tr?dn?t f?r att skapa m?nster av olika filmer. Detta m?nster g?rs med hj?lp av fotografiska metoder, och latex anv?nds f?r att blockera n?th?len i alla omr?den d?r ingen bel?ggning deponeras. Efter reng?ring skrivs aluminiumsubstratet ut med ledande bel?ggning f?r att bilda interna anslutningslinjer, motst?ndsplintl?dningsomr?den, sp?nvidh?ftningsomr?den, kondensatorbottenelektroder och ledarfilmer. Efter torkning bakas delarna vid en temperatur mellan 750 och 950 ℃ f?r att bilda, avdunsta limmet, sintra ledarmaterialet och sedan anv?nda utskrifts- och eldningsprocesser f?r att producera motst?nd, kondensatorer, jumpers, isolatorer och f?rgt?tningar. Aktiva enheter tillverkas med hj?lp av processer som l?g eutektisk svetsning, reflexl?dning, l?g sm?ltpunkt bump inversion l?dning, eller str?ltyp bly, och monteras sedan p? ett br?nt substrat. Ledarna l?das sedan f?r att bilda tjockfilmskretsar.
tjock film integrerad krets
Filmtjockleken p? tjocka filmkretsar ?r i allm?nhet 7-40 mikron. Processen att f?rbereda flerskiktssladdning med tjockfilmsteknik ?r relativt bekv?m, och kompatibiliteten med flerskiktsteknik ?r bra, vilket avsev?rt kan f?rb?ttra monteringst?theten f?r sekund?r integration. Dessutom ?r plasmasprutning, flamsprutning, tryck och klistring processer alla nya tekniker f?r tjockfilmsprocess. I likhet med integrerade tunnfilmskretsar anv?nder integrerade tjockfilmskretsar ocks? hybridprocesser eftersom tjockfilmstransistorer ?nnu inte ?r praktiska.
Processegenskaper: Single chip integrerade kretsar och tunnfilm och tjockfilm integrerade kretsar har var och en sina egna egenskaper och kan komplettera varandra. M?ngden allm?nna kretsar och standardkretsar ?r stor, och integrerade kretsar med enkelchip kan anv?ndas. F?r kretsar med l?g efterfr?gan eller icke-standard anv?nds vanligtvis en hybridprocess, vilket inneb?r att standardiserade integrerade kretsar med ett chip och hybridintegrerade kretsar med aktiva och passiva komponenter anv?nds. Integrerade kretsar med tjockfilm och tunnfilm korsar varandra i vissa till?mpningar. Processutrustningen som anv?nds i tjockfilmsteknik ?r relativt enkel, kretsdesignen ?r flexibel, produktionscykeln ?r kort och v?rmeavledningen ?r bra.D?rf?r anv?nds den ofta i kretsar med h?gsp?nning, h?g effekt och mindre str?nga toleranskrav f?r passiva komponenter. Dessutom kan storskaliga integrerade kretskretsar monteras i ultrastorskaliga integrerade kretsar i mer komplexa till?mpningar ut?ver kapaciteten hos integrerade kretsar med ett enda chip. Enkel- eller multifunktionella integrerade kretskretsar med ett chip kan ocks? monteras i multifunktionella komponenter eller till och med sm? maskiner.
5. Anv?ndning och f?rsiktighets?tg?rder: (1) Integrerade kretsar f?r inte ?verskrida sina gr?nsv?rden under anv?ndning. N?r str?mf?rs?rjningssp?nningen ?ndras med h?gst 10% av det nominella v?rdet, b?r de elektriska parametrarna uppfylla de angivna v?rdena. N?r str?mf?rs?rjningen som anv?nds i kretsen ?r p?slagen och avst?ngd f?r ingen omedelbar sp?nning genereras, annars kommer det att orsaka att kretsen bryts ner.
(2) Driftstemperaturen f?r integrerade kretsar ?r generellt mellan -30 ~ 85 ℃, och de b?r installeras s? l?ngt bort fr?n v?rmek?llor som m?jligt.
(3) Vid manuell l?dning av integrerade kretsar b?r l?dstr?n med en effekt st?rre ?n 45W inte anv?ndas, och kontinuerlig l?dtid b?r inte ?verstiga 10 sekunder.
(4) F?r MOS integrerade kretsar ?r det n?dv?ndigt att f?rhindra elektrostatisk induktion av grind.
Ovanst?ende ?r en introduktion till integrerad kretsteknik. F?r n?rvarande utvecklas integrerade kretsar med enkelchip inte bara mot h?gre integration, utan ocks? mot h?geffekts-, linj?ra-, h?gfrekventa kretsar och analoga kretsar. N?r det g?ller integrerade kretsar f?r mikrov?gsugnar och integrerade kretsar med h?g effekt har dock integrerade kretsar f?r tunnfilm och tjockfilm fortfarande f?rdelar. I specifikt urval kombineras ofta olika typer av integrerade kretsar med en chip med tjockfilm och tunnfilmsintegrationsprocesser, s?rskilt precisionsresistorn?tverk och resistorkondensatorn?tsubstrat ?r anslutna till substrat monterade fr?n tjockfilmsmotst?nd och ledningsband f?r att bilda en komplex och komplett krets. Vid behov kan enskilda ultrasm? komponenter till och med anslutas till delar eller hela maskinen.