1. Az egychip integrált áramköri folyamat a sík folyamat technológiáinak teljes készletét használja, mint például a csiszolás, polírozás, oxidáció, diffúzió, fotolitográfia, epitaxiális növekedés és párolgás, hogy egyidejűleg tranzisztorokat, diódákat, ellenállásokat, kondenzátorokat és egyéb komponenseket gyártson egy kis szilícium egykristályos lemezen, és bizonyos izolálási technikákat alkalmaz az egyes komponensek egymástól az elektromos teljesítmény tekintetében. Ezután egy alumíniumréteget elpárologtatnak a szilícium lemez felületén, és fotolitográfiai technológia segítségével összekapcsolási mintába vésnek, lehetővé téve az alkatrészek szükség szerint egy teljes áramkörbe kapcsolódnak, és félvezetős egychip integrált áramkört hoznak létre.

Egy chipes integrált áramkör

Az egychipes integrált áramkörök kifejlesztésével kis- és közepes léptékű integrált áramköröktől nagyméretű és ultra nagyméretű integrált áramkörökig, sík folyamatok technológiáját is kifejlesztették. Például a diffúziós dopping helyébe ionimplantációs doppingfolyamat lép; Az UV hagyományos litográfia a mikrogyártási technológiák teljes készletévé fejlődött, mint például az elektronsugár expozíciós lemezkészítés, plazma maratás, reaktív ion marás stb. Az epitaxiális növekedés ultranagy vákuumú molekuláris sugár epitaxia technológiát is alkalmaz; Kémiai gőzlerakódási technológia alkalmazása polikristályos szilícium, szilícium-dioxid és felületi passzivációs filmek gyártására; Az alumínium vagy arany használata mellett az összekapcsoló vékony vonalak olyan folyamatokat is alkalmaznak, mint például a kémiai gőz lerakódása erősen adagolt polikristályos szilícium vékony filmek és nemesfém szilícium vékony filmek, valamint a többrétegű összekapcsoló szerkezetek.

Az egychipes integrált áramkör olyan integrált áramkör, amely külső alkatrészek nélkül önállóan hajtja végre az egységáramköri funkciókat. Az egychipes integráció eléréséhez foglalkozni kell a nehezen miniatürizálható ellenállások, kondenzátorok és energiaellátási eszközök integrációjával, valamint az egyes komponensek egymástól való elszigetelésének kérdésével az áramkör teljesítménye szempontjából.

2. A tranzisztor, dióda, ellenállás, kondenzátor, induktor és az egész áramkör egyéb alkatrészei, valamint összekapcsolódásai mind fémből, félvezetőből, fémoxidból, különböző fémkevert fázisokból, ötvözetekből vagy szigetelő dielektromos filmekből készülnek, amelyek vastagsága kisebb, mint 1 mikron, és átfedik vákuum párologtatási folyamat, fröccsenési folyamat és galvanizálási folyamat. Az ezzel a folyamattal létrehozott integrált áramkört vékony film integrált áramkörnek nevezik. Fő folyamat:

Vékony film integrált áramkör

① Az áramköri diagram szerint először több funkcionális komponensdiagramra osztva, majd a sík elrendezési módszert használva alakítsa át őket sík áramköri elrendezési diagramokká az aljzaton, majd használja a fényképészeti lemezkészítési módszert vastag film hálózati sablonok készítéséhez szitanyomáshoz

② A vastag filmhálózatok gyártásának fő folyamatai a nyomtatás, a szinterelés és az ellenállás hangolása. A leggyakrabban használt nyomtatási módszer a szitanyomás.

② A szinterelési folyamat során a szerves kötőanyag teljesen lebomlik és elpárolog, és a szilárd por elolvad, lebomlik és kombinálódik, hogy sűrű és erős vastag film legyen. A vastag fóliák minősége és teljesítménye szorosan összefügg a szinterelési folyamattal és a környezeti légkörrel, a fűtési sebességnek lassúnak kell lennie annak érdekében, hogy biztosítsa a szerves anyag teljes eltávolítását az üvegáramlás előtt; A szinterelési idő és a csúcshőmérséklet a használt hígtrágyától és membránszerkezetétől függ. A vastag film repedésének megakadályozása érdekében a hűtési sebességet is szabályozni kell. A leggyakrabban használt szinterező kemence az alagút kemence.

② A vastag filmhálózatok optimális teljesítményének elérése érdekében az ellenállásokat égetés után kell beállítani. A gyakori ellenállás beállítási módszerek közé tartozik a homokfúvás, a lézer és a feszültség impulzus beállítása.

A vastag film integrált áramköri technológia szitanyomást használ alumínium-oxid, berillium-oxid kerámia vagy szilícium-karbid szubsztrátok ellenállására, dielektromos és vezető bevonataira. A lerakódási folyamat magában foglalja a finom drótháló használatát a különböző filmek mintázatainak létrehozására. Ez a minta fényképészeti módszerekkel készül, és latexet használnak a hálós lyukak blokkolására minden olyan területen, ahol nincs bevonat. A tisztítás után az alumínium aljzatot vezetőképes bevonattal nyomtatják, hogy belső csatlakozóvezetékeket, ellenállás terminál forrasztási területeket, forgácsadási területeket, kondenzátor alsó elektródákat és vezetőfóliákat képezzenek. Szárítás után az alkatrészeket 750 és 950 ° C közötti hőmérsékleten sütik, hogy kialakítsák, elpárologtassák a ragasztót, szinterezzék a vezetőanyagot, majd nyomtatási és égetési folyamatokat használjanak ellenállások, kondenzátorok, ugrók, szigetelők és színes tömítések előállításához. Az aktív eszközöket olyan eljárásokkal gyártják, mint például alacsony eutektikus hegesztés, fényvisszaverő forrasztás, alacsony olvadáspontú dudor inverziós forrasztás, vagy gerenda típusú ólom, majd égett aljzatra szerelik, majd a vezetékeket vastag filmáramkörök kialakításához forrasztják.

vastag film integrált áramkör

A vastag filmáramkörök filmvastagsága általában 7-40 mikron. A többrétegű vezetékek előkészítésének folyamata vastag film technológiával viszonylag kényelmes, és a többrétegű technológia kompatibilitása jó, ami jelentősen javíthatja a másodlagos integráció szerelési sűrűségét. Ezenkívül a plazmaszórás, a lángszórás, a nyomtatás és a beillesztési folyamatok mind új vastag fóliás technológiák. A vékony film integrált áramkörökhez hasonlóan a vastag film integrált áramkörök is hibrid folyamatokat alkalmaznak, mivel a vastag film tranzisztorok még nem praktikusak.

4. Folyamatjellemzők: Az egychip integrált áramkörök és a vékony film és vastag film integrált áramkörök mindegyike saját jellemzőkkel rendelkezik, és kiegészítheti egymást. Az általános áramkörök és a szabványos áramkörök mennyisége nagy, és egychip integrált áramkörök használhatók. Alacsony igényű vagy nem szabványos áramkörök esetében általában hibrid folyamatot használnak, amely magában foglalja a szabványosított egychip integrált áramkörök és hibrid integrált áramkörök használatát aktív és passzív komponensekkel. Bizonyos alkalmazásokban vastag film és vékony film integrált áramkörök metszik egymást. A vastag film technológiában használt folyamatberendezések viszonylag egyszerűek, az áramkör kialakítása rugalmas, a gyártási ciklus rövid, és a hőelvezetés jó, ezért széles körben használják nagyfeszültségű, nagy teljesítményű és kevésbé szigorú tűrési követelményekkel a passzív alkatrészekre. Ezenkívül a vastag filmáramkörök gyártási folyamatában a többrétegű vezetékezés könnyű megvalósításának köszönhetően a nagyméretű integrált áramköri chipek ultranagyméretű integrált áramkörökbe szerelhetők össze az egychip integrált áramkörök képességeit túlmutató komplex alkalmazásokban. Az egy- vagy többfunkciós egychip integrált áramköri chipek többfunkciós alkatrészekbe vagy akár kis gépekbe is összeszerelhetők.

5. Használat és óvintézkedések: (1) A beépített áramkörök használata során nem haladhatják meg határértékeiket. Ha a tápegység feszültsége a névleges érték legfeljebb 10%-ával változik, az elektromos paramétereknek meg kell felelniük a megadott értékeknek. Amikor az áramkörben használt tápegység be- és kikapcsol, nem keletkezhet pillanatnyi feszültség, különben az áramkör megszakad.

(2) Az integrált áramkörök üzemi hőmérséklete általában -30 ~ 85 ° C között van, és a lehető legmesszebb kell telepíteni őket a hőforrásoktól.

(3) Integrált áramkörök manuális forrasztásakor 45 W-nál nagyobb teljesítményű forrasztóvasakat nem szabad használni, és a folyamatos forrasztási idő nem haladhatja meg a 10 másodpercet.

(4) MOS integrált áramkörök esetében meg kell akadályozni a kapu elektrosztatikus indukciós meghibásodását.

A fentiek bemutatják az integrált áramköri technológiát. Jelenleg az egychip integrált áramkörök nemcsak a magasabb integráció felé fejlődnek, hanem a nagy teljesítményű, lineáris, nagyfrekvenciájú áramkörök és analóg áramkörök felé is. A mikrohullámú sütős integrált áramkörök és a nagy teljesítményű integrált áramkörök tekintetében azonban a vékony film és a vastag film hibrid integrált áramkörök továbbra is előnyei vannak. Speciális kiválasztásban a különböző típusú egychip integrált áramköröket gyakran kombinálják vastag film és vékony film integrációs folyamatokkal, különösen a precíziós ellenállás hálózat és az ellenállás kondenzátor hálózati szubsztrátokat vastag film ellenállásokból és vezetési sávokból összeállított szubsztrátokhoz csatlakoztatják, hogy komplex és teljes áramkört alkossanak. Szükség esetén az egyes ultrakicsi alkatrészek akár alkatrészek formájához is csatlakoztathatók.