Mi vesz részt az integrált áramkör gyártásában?

Az integrált áramkör -gyártás magában foglalja a félvezető anyag nagyon vékony felületrétegeinek létrehozását egy szubsztrátréteg tetején, általában szilíciumból készítve, amelyet atomi szinten kémiailag meg lehet változtatni, hogy különféle áramköri komponensek, beleértve a tranzisztorokat, a tranzisztorokat, ideértve a tranzisztorokat is.Kondenzátorok, ellenállások és diódák.Ez egy előrelépés a korábbi áramköri tervekhez képest, ahol az ellenállások, a tranzisztorok és még sok más egyes alkotóelemei kézzel csatlakoztattak egy összekötő kenyérlemezhez, hogy összetett áramkört képezzenek.Az integrált áramkör -gyártási folyamat olyan alkatrészekkel működik, amelyek olyan kicsik, hogy milliárdokat lehet létrehozni néhány négyzet alakú centiméter területén, 2011 -től, különféle fotó -litográfiai és maratási folyamatok révén egy mikrochip -gyártási létesítményben.

Integrált áramkör, vagy IC, a chip szó szerint egy félvezető anyagréteg, ahol az összes áramköri alkatrészt a gyártási folyamatok egy sorozatában vannak összekapcsolva, így az összes alkatrészt nem kell többé gyártani, és később össze kell állítani.A mikrochip integrált áramkör legkorábbi formáját 1959 -ben gyártották, és több tucat elektronikus alkatrészből származó durva összeszerelés volt.Az integrált áramköri gyártás kifinomultsága exponenciálisan megnőtt, azonban az 1960 -as évekre az IC -chipek több száz összetevőjével és 1969 -ig több ezer komponenssel, amikor az első igazi mikroprocesszor jött létre.Az elektronikus áramkörök 2011 -től néhány centiméter hosszú vagy szélességű IC -chipeket tartalmaznak, amelyek több millió tranzisztor, kondenzátor és más elektronikus alkatrészt tarthatnak.A számítógépes rendszerek és a memória modulok mikroprocesszorai, amelyek főként tranzisztorokat tartalmaznak, az IC -chipek legkifinomultabb formája 2011 -től, és négyzetcentiméterenként milliárd alkatrész lehet.

Mivel az integrált áramköri gyártásban szereplő alkatrészek annyira kicsik, az egyetlen hatékony módszer azok létrehozásának, ha olyan kémiai maratási folyamatokkal használják, amelyek a ostya felületén lévő reakciókat tartalmazzák a fénynek való kitettségtől.Az áramkörhez maszk vagy fajta minta jön létre, és a fényt az ostya felületére ragyogják, amelyet egy vékony fotorezisztikus anyagból bevonnak.Ez a maszk lehetővé teszi a minták beépítését az ostya fotorezisztájába, amelyet ezután magas hőmérsékleten sütnek, hogy megszilárdítsák a mintát.A fotorezisztiát ezután egy oldódó oldatnak vannak kitéve, amely eltávolítja a besugárzott régiót vagy a felület maszkolt régióját, attól függően, hogy a fotoreziszta anyag pozitív vagy negatív kémiai reagens -e.Ami hátrahagyta az összekapcsolt alkatrészek finom rétegét, a használt fény hullámhosszának szélességében, amely lehet ultraibolya fény vagy röntgen.

A maszkolás után az integrált áramköri gyártás magában foglalja a szilícium doppingját vagy az anyag általában foszfor- vagy bór -atomok egyéni atomjainak beültetését az anyag felületébe, ami a kristály helyi régiók számára pozitív vagy negatív elektromos töltést ad.Ezeket a töltésű régiókat P és N régiók néven ismerték, és ahol találkoznak, átviteli csomópontot alkotnak, hogy létrehozzanak egy univerzális elektromos alkatrészt, amelyet PN -csomópontnak neveznek.Az ilyen csomópontok körülbelül 1000–100 nanométer szélesek 2011 -től a leginkább integrált áramköröknél, ami minden egyes PN -csomópontot körülbelül egy emberi vörösvértestek méretűvé teszi, amely körülbelül 100 nanométer szélességű.A PN -csomópontok létrehozásának folyamata kémiailag úgy van kialakítva, hogy különféle típusú elektromos tulajdonságokat mutatjon be, lehetővé téve a csomópont számára, hogy tranzisztorként, ellenállásként, kondenzátorként vagy diódaként működjön.

Az összetevők nagyon finom szintje és az összetevők közötti kapcsolatok miatt az integrált áramkörökön, amikor a folyamat lebomlik, és vannak hibás alkatrészek, a teljes ostyát el kell dobni, mivel azt nem lehet megjavítani.A minőség -ellenőrzés ilyen szintjét még magasabb szintre növeli az a tény, hogy a legmodernebb iA C -chipek 2011 -től sok rétegből állnak, amelyek egymás tetejére halmozódtak, és egymáshoz csatlakoznak, hogy maga a végső chipet hozzák létre, és több feldolgozási teljesítményt biztosítsanak.A szigetelő és a fém összekapcsolási rétegeket az egyes áramkörrétegek közé is el kell helyezni, valamint az áramkör funkcionális és megbízhatóvá tétele érdekében.

Noha az integrált áramkör -gyártási folyamatban sok elutasító chipet állítanak elő, azok, amelyek végső termékekként működnek, amelyek elektromos tesztelés és mikroszkóp ellenőrzéseit végzik, annyira értékesek, hogy a folyamat rendkívül jövedelmezővé teszi.Az integrált áramkörök most már szinte minden modern elektronikus eszközt irányítanak 2011 -től, a számítógépektől és a mobiltelefonoktól a fogyasztói elektronikáig, például a televíziókig, a zenelejátókig és a játékrendszerekig.Ezek szintén alapvető elemei az autó- és repülőgép -vezérlő rendszereknek, valamint más digitális eszközöknek, amelyek a felhasználó számára a programozási képesség szintjét kínálják, kezdve a digitális ébresztőóráktól a környezeti termosztátokig.