1. Jednočipový proces integrovaného obvodu využívá kompletní sadu rovinných procesních technologií, jako je broušení, leštění, oxidace, difuze, fotolitografie, epitaxiální růst a odpařování, aby současně vyráběly tranzistory, diody, rezistory, kondenzátory a další součásti na malém křemíkovém jednokrystalovém destičce a používá určité izolační techniky k izolaci jednotlivých komponent od sebe z hlediska elektrického výkonu. Poté se na povrchu křemíkové destičky odpaří hliníková vrstva a leptá do vzoru propojení pomocí fotolitografické technologie, což umožňuje součásti propojit do kompletního obvodu podle potřeby a vytváří polovodičový jednočipový integrovaný obvod.

Jednočipový integrovaný obvod

S vývojem jednočipových integrovaných obvodů od malého až středního měřítka až po velké a ultra velké integrované obvody byla také vyvinuta rovinná procesní technologie. Například difuzní doping je nahrazen iontovým implantačním dopingováním; UV konvenční litografie se vyvinula do kompletní sady mikrovýrobních technologií, jako je výroba expozičních desek elektronovým paprskem, plazmové leptání, reaktivní iontové frézování atd; Epitaxiální růst také přijímá technologii epitaxie ultravysokého vakuového molekulárního paprsku; Použití technologie chemické parní depozice k výrobě polykrystalického křemíku, oxidu křemíku a povrchových pasivačních vrstev; Kromě použití hliníku nebo zlata, propojovací tenké linky také přijímají procesy, jako je chemická depozice v parě silně dopované polykrystalické tenké vrstvy křemíku a tenké vrstvy křemičitých drahých kovů, stejně jako vícevrstvé propojovací struktury.

Jednočipový integrovaný obvod je integrovaný obvod, který nezávisle realizuje funkce jednotkových obvodů bez potřeby externích komponent. Pro dosažení integrace s jednočipem je nutné řešit integraci odporů, kondenzátorů a výkonových zařízení, které jsou obtížně miniaturizovatelné, stejně jako otázku izolace jednotlivých komponent od sebe navzájem z hlediska výkonu obvodu.

2. Transistor, dioda, odpor, kondenzátor, induktor a další součásti celého obvodu, stejně jako jejich propojení, jsou vyrobeny z kovu, polovodiče, oxidu kovů, různých kovových smíšených fází, slitin nebo izolačních dielektrických vrstev o tloušťce méně než 1 mikron a překryty vakuovým odpařováním, procesem naprašování a galvanickým procesem. Integrovaný obvod vyrobený tímto procesem se nazývá tenkovrstvý integrovaný obvod. Hlavní proces:

000 @ 000 Tenkovrstvý integrovaný obvod

① Podle schématu obvodů jej nejprve rozdělte do několika diagramů funkčních součástí, poté použijte metodu rovinného uspořádání k jejich konverzi na rovinné diagramy rozložení obvodů na substrátu a poté použijte metodu výroby fotografických desek k výrobě šablon sítě tlustých vrstev pro sítotisk

② Hlavními procesy pro výrobu sítí tlustých vrstev na substrátech jsou tisk, spékání a ladění odporu. Běžně používanou metodou tisku je sítotisk.

③ Během procesu slinování se organické pojivo zcela rozkládá a odpařuje a pevný prášek se rozpustí, rozkládá a kombinuje, aby vytvořil hustý a silný tlustý film. Kvalita a výkon tlustých vrstev úzce souvisí s procesem slinování a atmosférou životního prostředí. Rychlost ohřevu by měla být pomalá, aby bylo zajištěno úplné odstranění organických látek před prouděním skla; Doba spékání a maximální teplota závisí na použité struktuře kaly a membrány. Aby se zabránilo prasknutí tlustého filmu, měla by být také kontrolována rychlost chlazení. Běžně používanou slinovací pecí je tunelová pec.

④ Pro dosažení optimálního výkonu sítí s tlustými vrstvami je třeba po vypálení nastavit odpory. Běžné metody nastavení odporu zahrnují pískování, laser a nastavení pulzu napětí.

3. Technologie integrovaných obvodů s tlustou vrstvou využívá sítotisk k uložení odporových, dielektrických a vodičových povlaků na oxid hlinitý, keramiku oxidu beryllium nebo substráty karbidu křemíku. Proces depozice zahrnuje použití jemné drátěné sítě k vytvoření vzorů různých filmů. Tento vzor je vyroben fotografickými metodami a latex se používá k blokování síťových otvorů v jakýchkoli oblastech, kde není uložen žádný nátěr. Po čištění je hlinitý substrát potištěn vodivým povlakem, který vytvoří vnitřní spojovací vedení, pájecí oblasti rezistorových svorek, adhezní oblasti čipů, elektrody spodního kondenzátoru a vodičové filmy. Po vysušení jsou části pečeny při teplotě mezi 750 a 950 ℃ k vytvoření, odpaření lepidla, spékání vodičového materiálu a poté použití tiskových a palivých procesů k výrobě rezistorů, kondenzátorů, jumperů, izolátorů a barevných těsnění. Aktivní zařízení jsou vyráběny pomocí procesů, jako je nízké eutektické svařování, odrazové pájení, inverzní pájení s nízkým bodem tavení nebo vodič typu paprsku, a poté namontovány na spálený substrát. Poté jsou vodiče pájeny tak, aby vytvořily obvody s tlustou vrstvou.

000 @ 000 integrovaný obvod se silnou vrstvou

Tloušťka filmu obvodů s tlustou vrstvou je obecně 7-40 mikronů. Proces přípravy vícevrstvého zapojení pomocí technologie tlustého filmu je relativně pohodlný a kompatibilita vícevrstvé technologie je dobrá, což může výrazně zlepšit montážní hustotu sekundární integrace. Kromě toho jsou procesy plazmového postřikování, plamenového postřikování, tisku a lepení novými technologiemi zpracování tlustých vrstev. Podobně jako tenkovrstvé integrované obvody využívají integrované obvody s tlustou vrstvou také hybridní procesy, protože tlustou vrstvou tranzistory ještě nejsou praktické.

4. Procesní charakteristiky: Jednočipové integrované obvody a tenkovrstvé a tlusté vrstvy integrované obvody mají každý své vlastní vlastnosti a mohou se navzájem doplňovat. Množství obecných obvodů a standardních obvodů je velké a lze použít jednočipové integrované obvody. U nízké poptávky nebo nestandardních obvodů se obecně používá hybridní proces, který zahrnuje použití standardizovaných jednočipových integrovaných obvodů a hybridních integrovaných obvodů s aktivními a pasivními komponenty. integrované obvody s tlustou vrstvou a tenkou vrstvou se vzájemně protínají v určitých aplikacích. Procesní zařízení používané v technologii tlustých vrstev je relativně jednoduché, konstrukce obvodů je flexibilní, výrobní cyklus je krátký a odvod tepla je dobrý. Proto je široce používán v obvodech s vysokým napětím, vysokým výkonem a méně přísnými požadavky na toleranci pasivních komponent. Navíc díky snadnému dosažení vícevrstvého zapojení ve výrobním procesu obvodů s tlustou vrstvou mohou být velké čipy integrovaných obvodů sestaveny do ultra velkých integrovaných obvodů ve složitějších aplikacích nad rámec možností integrovaných obvodů s jednočipem nebo multifunkční čipy s jednočipem mohou být také sestaveny do multifunkčních komponent nebo dokonce malých strojů.

5. Použití a opatření: (1) Integrované obvody nesmí během používání překročit své mezní hodnoty. Pokud se napětí napájení napájení změní o nejvýše 10% jmenovité hodnoty, elektrické parametry by měly splňovat stanovené hodnoty. Při zapnutí a vypnutí napájecího zdroje použitého v obvodu nesmí být vytvořeno žádné okamžité napětí, jinak to způsobí poruchu obvodu.

(2) Provozní teplota integrovaných obvodů je obecně mezi -30~85 ℃, a měly by být instalovány co nejdále od zdrojů tepla.

(3) Při ručním pájení integrovaných obvodů by neměly být používány pájky s výkonem větším než 45W a nepřetržitá doba pájení by neměla překročit 10 sekund.

(4) U integrovaných obvodů MOS je nutné zabránit elektrostatickému výpadku indukce brány.

Výše uvedené je úvodem do technologie integrovaných obvodů. V současné době se jednočipové integrované obvody rozvíjejí nejen směrem k vyšší integraci, ale také k vysoce výkonným lineárním, vysokofrekvenčním obvodům a analogovým obvodům. Nicméně, pokud jde o mikrovlnné integrované obvody a integrované obvody s vysokým výkonem, tenkovrstvé a tlustou vrstvou hybridní integrované obvody mají stále výhody. Při specifickém výběru jsou různé typy jednočipových integrovaných obvodů často kombinovány s procesy integrace tlustých vrstev a tenkých vrstev, zejména přesné rezistorové sítě a rezistorové kondenzátorové síťové substráty jsou připojeny na substráty sestavené z tlustých vrstev rezistorů a vodicích pásů, aby vytvořily komplexní a kompletní obvod. V případě potřeby lze jednotlivé ultra malé komponenty dokonce připojit k tvarovým dílům nebo k celému stroji.