Die Herstellung von integrierten Schaltkreisen (ICs) erfordert große Mengen von Human-und Finanzkapital und entwickelt sich ständig weiter , aber ein paar grundlegende Schritte sind prominent. Die Schaltungen auf reinem Silizium-Wafern gebaut werden, so ein Schlüssel zum IC-Produktion ist die erste Herstellung von großen Wafern , auf denen mehrere ICs aufgebaut werden kann . Photolithographie wird verwendet, um Hunderte von ICs auf jedem Wafer zu bauen und diese dann ICs getrennt werden . Anleitung
Siliziumwaferproduktion
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Produzieren von reinem Silizium wächst eine große Silizium-Kristall . Erhitzen Sie eine großen Bottich von Silizium zu einer hohen Temperatur von etwa 1.400 Grad Celsius in einem Tiegel , dann langsam ziehen einen einzigen großen reinen Kristall , in der Regel 200 mm im Durchmesser von der Mitte des drehenden Bottich . Cool Dieses große zylindrische Kristall, dann vorsichtig schneiden sie in dünne Scheiben weniger als einem Millimeter dick. Oberfläche Die Waferflat genaue Toleranzen . Behandle jeden Wafer mit Siliziumoxid , die als isolierende Mittel wirkt .
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einleiten , den ersten Schritt der Photolithographie durch glänzende eine ultraviolette (UV) Licht durch eine Maske passenden Schaltplan jeder Schicht auf der Wafer . Bedecken Sie den gesamten Wafer mit einer Schutzschicht , die auch empfindlich auf UV-Licht. Führen Sie dieses Verfahren in einem Reinraum , wo alle Staub mit Luftfilter wurde als die eines Krankenzimmer entfernt .
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Baue die erste Schicht der Schaltung durch das UV-Licht scheint durch die ersten Maske oben auf der beschichteten Chip platziert . Die Maske Muster können etwas Licht auf den Chip fällt , Erniedrigungen es nur in den Gebieten, die von der Maske dargestellt. Entwickeln Sie den Chip , der die abgebaut beschichteten Flächen entfernt und hinterlässt ein Muster auf dem Chip.
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Etch der Chip mit Chemikalien. In diesem Verfahren wird die isolierende Schicht Siliziumoxid entfernt , wo die Maske Muster bezeichnet , so ausgesetzt reinem Silizium in eine Blaupause - Art -Muster.
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Treat die exponierte reine Siliziumschicht über einen Prozess namens " Doping " fügt hinzu, dass kleinste Mengen von Elementen wie Phosphor und Bor , die das Silizium als Vermittlungsagentensystem verwendet werden kann.
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Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 5 dieses Abschnitts als notwendig, um die Schaltung Schichtung abzuschließen . Zusätzliche Schichten aus Siliziumoxid, sollte leitenden und isolierenden Material nach Bedarf hinzugefügt werden.
Hinzufügen Drähte und Verpackung
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hinzufügen Anschlussleitungen an den Chip . Abscheiden einer leitfähigen Metall wie Kupfer gleichmäßig über den Chip .
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Put eine Schicht von UV - Photoresist über dem Chip , für die Metallschicht . Dann legen Sie eine Maske nach der gewünschten Leiter-Schaltung über den Chip strukturiert und bestrahlen den Chip mit UV-Licht. Entfernen Sie die Bereiche aus Fotolack nicht von UV durch die Maske geschützt.
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entfernen das Metall nicht durch Fotolack durch eine weitere Runde von Ätzen geschützt. Die Drähte werden jetzt gebildet . Mehrere Schichten von Drähten können hinzugefügt werden, wenn durch Wiederholen des Verfahrens benötigt werden.
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Testen Sie die einzelnen Chips auf dem Wafer , dann trennen sie mit einem präzisen Säge. Fügen Sie einen Schutzmantel um jeden Chip , und testen jeden Chip wieder für Qualität.