1.Mengenai Litar Bersepadu
1.1 Konsep dan kelahiran litar bersepadu
Litar Bersepadu (IC): merujuk kepada peranti yang menggabungkan peranti aktif seperti transistor dan diod dengan komponen pasif seperti perintang dan kapasitor melalui satu siri teknik pemprosesan tertentu.
Litar atau sistem yang "bersepadu" pada semikonduktor (seperti silikon atau sebatian seperti galium arsenide) wafer mengikut sambungan litar tertentu dan kemudian dibungkus dalam cangkerang untuk melaksanakan fungsi tertentu.
Pada tahun 1958, Jack Kilby, yang bertanggungjawab untuk mengecilkan peralatan elektronik di Texas Instruments (TI), mencadangkan idea litar bersepadu:
"Memandangkan semua komponen seperti kapasitor, perintang, transistor, dan lain-lain boleh dibuat daripada satu bahan, saya fikir adalah mungkin untuk membuatnya pada sekeping bahan semikonduktor dan kemudian menyambungkannya untuk membentuk litar lengkap."
Pada 12 September dan 19 September 1958, Kilby menyelesaikan pembuatan dan demonstrasi pengayun dan pencetus anjakan fasa, masing-masing, menandakan kelahiran litar bersepadu.
Pada tahun 2000, Kilby dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fizik. Jawatankuasa Hadiah Nobel pernah mengulas bahawa Kilby "meletakkan asas untuk teknologi maklumat moden."
Gambar di bawah menunjukkan Kilby dan paten litar bersepadunya:
1.2 Pembangunan teknologi pembuatan semikonduktor
Rajah berikut menunjukkan peringkat pembangunan teknologi pembuatan semikonduktor: 
1.3 Rantaian Industri Litar Bersepadu
Komposisi rantai industri semikonduktor (terutamanya litar bersepadu, termasuk peranti diskret) ditunjukkan dalam rajah di atas:
- Fabless: Sebuah syarikat yang mereka bentuk produk tanpa barisan pengeluaran.
- IDM: Pengeluar Peranti Bersepadu, pengeluar peranti bersepadu;
- IP: Pengilang modul litar;
- EDA: Reka Bentuk Elektronik Automatik, automasi reka bentuk elektronik, syarikat terutamanya menyediakan alat reka bentuk;
- Faundri; Faundri wafer, menyediakan perkhidmatan pembuatan cip;
- Syarikat pembungkusan dan ujian faundri: terutamanya berkhidmat untuk Fabless dan IDM;
- Syarikat bahan dan peralatan khas: terutamanya menyediakan bahan dan peralatan yang diperlukan untuk syarikat pembuatan cip.
Produk utama yang dihasilkan menggunakan teknologi semikonduktor ialah litar bersepadu dan peranti semikonduktor diskret.
Produk utama litar bersepadu termasuk:
- Bahagian Piawaian Khusus Aplikasi (ASSP);
- Unit Mikropemproses (MPU);
- Ingatan
- Litar Bersepadu Khusus Aplikasi (ASIC);
- Litar Analog;
- Litar logik am (Litar Logik).
Produk utama peranti diskret semikonduktor termasuk:
- Diod;
- Transistor;
- Peranti Kuasa;
- Peranti Voltan Tinggi;
- Peranti Gelombang Mikro;
- Optoelektronik;
- Peranti penderia (Sensor).
2. Proses Pembuatan Litar Bersepadu
2.1 Pembuatan Cip
Puluhan atau bahkan puluhan ribu cip tertentu boleh dibuat serentak pada wafer silikon. Bilangan cip pada wafer silikon bergantung pada jenis produk dan saiz setiap cip.
Wafer silikon biasanya dipanggil substrat. Diameter wafer silikon telah meningkat sejak beberapa tahun, daripada kurang daripada 1 inci pada mulanya kepada 12 inci (kira-kira 300 mm) yang biasa digunakan sekarang, dan sedang mengalami peralihan kepada 14 inci atau 15 inci.
Pembuatan cip secara amnya dibahagikan kepada lima peringkat: penyediaan wafer silikon, pembuatan wafer silikon, ujian/pemetik cip, pemasangan dan pembungkusan, dan ujian akhir.
(1)Penyediaan wafer silikon:
Untuk membuat bahan mentah, silikon diekstrak daripada pasir dan disucikan. Proses khas menghasilkan jongkong silikon dengan diameter yang sesuai. Jongkong kemudian dipotong menjadi wafer silikon nipis untuk membuat cip mikro.
Wafer disediakan mengikut spesifikasi khusus, seperti keperluan tepi pendaftaran dan tahap pencemaran.
(2)Pembuatan wafer silikon:
Juga dikenali sebagai pembuatan cip, wafer silikon kosong tiba di kilang pembuatan wafer silikon dan kemudian melalui pelbagai langkah pembersihan, pembentukan filem, fotolitografi, etsa dan doping. Wafer silikon yang diproses mempunyai set lengkap litar bersepadu yang terukir secara kekal pada wafer silikon.
(3)Pengujian dan pemilihan wafer silikon:
Selepas pembuatan wafer silikon selesai, wafer silikon dihantar ke kawasan ujian/isih, di mana cip individu disiasat dan diuji secara elektrik. Cip yang boleh diterima dan tidak boleh diterima kemudiannya diisih, dan cip yang rosak ditandakan.
(4)Perhimpunan dan pembungkusan:
Selepas ujian/isihan wafer, wafer memasuki langkah pemasangan dan pembungkusan untuk membungkus cip individu dalam bungkusan tiub pelindung. Bahagian belakang wafer dikisar untuk mengurangkan ketebalan substrat.
Filem plastik tebal dilekatkan pada bahagian belakang setiap wafer, dan kemudian bilah gergaji berujung berlian digunakan untuk mengasingkan cip pada setiap wafer di sepanjang garisan juru tulis di bahagian hadapan.
Filem plastik di belakang wafer silikon mengekalkan cip silikon daripada jatuh. Di kilang pemasangan, cip yang baik ditekan atau dikosongkan untuk membentuk pakej pemasangan. Kemudian, cip itu dimeteraikan dalam cangkerang plastik atau seramik.
(5)Ujian akhir:
Untuk memastikan kefungsian cip, setiap litar bersepadu yang dibungkus diuji untuk memenuhi keperluan parameter ciri elektrik dan alam sekitar pengeluar. Selepas ujian akhir, cip dihantar kepada pelanggan untuk dipasang di lokasi khusus.
2.2 Bahagian Proses
Proses pembuatan litar bersepadu secara amnya dibahagikan kepada:
Bahagian hadapan: Proses bahagian hadapan secara amnya merujuk kepada proses pembuatan peranti seperti transistor, terutamanya termasuk proses pembentukan pengasingan, struktur pintu, sumber dan longkang, lubang sesentuh, dsb.
Bahagian belakang: Proses hujung belakang terutamanya merujuk kepada pembentukan talian sambungan yang boleh menghantar isyarat elektrik ke pelbagai peranti pada cip, terutamanya termasuk proses seperti pemendapan dielektrik antara talian sambungan, pembentukan talian logam, dan pembentukan pad plumbum.
Pertengahan peringkat: Untuk meningkatkan prestasi transistor, nod teknologi canggih selepas 45nm/28nm menggunakan dielektrik get tinggi dan proses get logam, dan menambah proses get gantian dan proses interkoneksi tempatan selepas sumber transistor dan struktur longkang disediakan. Proses ini berada di antara proses hadapan dan proses belakang, dan tidak digunakan dalam proses tradisional, jadi ia dipanggil proses pertengahan peringkat.
Biasanya, proses penyediaan lubang sesentuh adalah garis pemisah antara proses bahagian hadapan dan proses bahagian belakang.
Lubang kenalan: lubang terukir menegak dalam wafer silikon untuk menyambungkan talian sambungan logam lapisan pertama dan peranti substrat. Ia diisi dengan logam seperti tungsten dan digunakan untuk memimpin elektrod peranti ke lapisan sambungan logam.
Melalui Lubang: Ia adalah laluan sambungan antara dua lapisan bersebelahan bagi garisan saling bersambung logam, terletak di lapisan dielektrik antara dua lapisan logam, dan secara amnya diisi dengan logam seperti kuprum.
Dalam erti kata yang luas:
Proses bahagian hadapan: Dalam erti kata yang luas, pembuatan litar bersepadu juga harus termasuk ujian, pembungkusan dan langkah-langkah lain. Berbanding dengan ujian dan pembungkusan, pembuatan komponen dan antara sambungan adalah bahagian pertama pembuatan litar bersepadu, secara kolektif dirujuk sebagai proses hadapan;
Proses back-end: Pengujian dan pembungkusan dipanggil proses back-end.
3. Lampiran
SMIF：Antara Muka Mekanikal Standard
AMHS：Sistem Penyerahan Bahan Automatik
OHT：Pemindahan Angkat Atas Kepala
FOUP：Pod Bersatu Pembukaan Depan，Eksklusif hingga wafer 12 inci（300mm）
Lebih penting lagi,Semicera boleh sediakanbahagian grafit, terasa lembut/tegar,bahagian silikon karbida, Bahagian silikon karbida CVD, danBahagian bersalut SiC/TaCdengan proses semikonduktor penuh dalam 30 hari.Kami amat berharap untuk menjadi rakan kongsi jangka panjang anda di China.
Masa siaran: 15 Ogos 2024