Технологічний процес в електронній промисловості - це

Пластина монокристалічного кремнію з готовими мікросхемами

Технологічний процес виробництва напівпровідникових приладів і інтегральних мікросхем (мікропроцесорів. Модулів пам'яті і ін.) Включає нижченаведені операції.

Механічну обробку напівпровідникових пластин - отримують пластини напівпровідника зі строго заданою геометрією, потрібної кристалографічної орієнтацією (не гірше ± 5%) і класом чистоти поверхні. Ці пластини надалі служать заготовками у виробництві приладів або підкладками для нанесення епітаксійного шару.
Хімічну обробку (попередню всім термічним операціями) - видалення механічно порушеного шару напівпровідника і очищення поверхні пластини. Основні методи хімічної обробки: рідинне і газове травлення, плазмохімічні методи. Для отримання на пластині рельєфу (профілювання поверхні) у вигляді виступів і западин певної геометрії, для витравлення вікон в маскувальних покриттях, для прояву прихованого зображення в шарі експонованого фоторезиста. для видалення його заполімерізірованних залишків, для отримання контактних майданчиків і розведення в шарі металізації застосовують хімічну (електрохімічну) обробку.
Епітаксиальні нарощування шару напівпровідника - осадження атомів напівпровідника на підкладку, в результаті чого на ній утворюється шар, кристалічна структура якого подібна до структури підкладки. При цьому підкладка часто виконує лише функції механічного носія.
Отримання маскує покриття - для захисту шару напівпровідника від проникнення домішок на наступних операціях легування. Найчастіше проводиться шляхом окислення епітаксійного шару кремнію в середовищі кисню при високій температурі.
Фотолітографія - проводиться для освіти рельєфу в діелектричній плівці.
Введення електрично активних домішок в пластину для утворення окремих p- і n-областей - потрібно для створення електричних переходів, ізолюючих ділянок. Проводиться методом дифузії з твердих, рідких або газоподібних джерел, основними діффузант в кремній є фосфор і бор.

Термічна дифузія - спрямоване переміщення частинок речовини в сторону зменшення їх концентрації: визначається градієнтом концентрації. Часто застосовується для отримання введення легуючих домішок в напівпровідникові пластини (або вирощені на них епітаксіальні шари) для отримання протилежного, в порівнянні з вихідним матеріалом, типу провідності, або елементів з більш низьким електричним опором. Іонне легування (застосовується при виготовленні напівпровідникових приладів з великою щільністю переходів, сонячних батарей і СВЧ-структур) визначається початковій кінетичної енергією іонів в напівпровіднику і виконується в два етапи:

в напівпровідникову пластину на вакуумній установці впроваджують іони
виробляється отжиг при високій температурі

В результаті відновлюється порушена структура напівпровідника і іони домішки займають вузли кристалічної решітки.

Отримання омических контактів і створення пасивних елементів на пластині - за допомогою обробки фотолітографії в шарі оксиду, що покриває області сформованих структур, над попередньо створеними сильно легованими областями n + - або p + -типу, які забезпечують низький перехідний опір контакту, розкривають вікна. Потім, методом вакуумного напилення всю поверхню пластини покривають шаром металу (металлизируют), надлишок металу видаляють, залишивши його лише на місцях контактних площадок і розведення. Отримані таким чином контакти, для поліпшення адгезії матеріалу контакту до поверхні і зменшення перехідного опору, термічно обробляють (операція вжигания). У разі напилення на матеріал оксиду спеціальних сплавів отримують пасивні тонкоплівкові елементи - резистори, конденсатори, індуктивності.
Додавання додаткових шарів металу (в сучасних процесах - близько 10 шарів), між шарами розташовують діелектрик (англ. Inter-metal dielectric. IMD) з наскрізними отворами.
Пассивация поверхні пластини. Перед контролем кристалів необхідно очистити їх зовнішню поверхню від різних забруднень. Більш зручною (в технологічному плані) є очищення пластин безпосередньо після скрайбування або різання диском, поки вони ще не розділені на кристали. Це доцільно і тому, що крихти напівпровідникового матеріалу, що утворюються при скрайбуванні або надрізанні пластин, потенційно є причиною появи браку при розмелювання їх на кристали з утворенням подряпин при металізації. Найбільш часто пластини очищають в деионизированной воді на установках гидромеханической (кістьевой) відмивання, а потім сушать на центрифузі, в термошкафу при температурі не більше 60 ° C або інфрачервоним нагріванням. На очищеній пластині визначаються дефекти вносяться операцією скрайбування і розламування пластин на кристали, а також раніше проведених операціях - фотолитографии, окисленні, напиленні, вимірі (відколи і мікротріщини на робочій поверхні, подряпини та інші пошкодження металізації, залишки оксиду на контактних майданчиках, різні залишкові забруднення у вигляді фоторезиста, лаку, маркувальної фарби і т.п.).
Тестування неразрезанной пластини. Зазвичай це випробування ЗОНДОВОГО головками на установках автоматичної разбраковки пластин. У момент торкання зондами разбраковиваемих структур вимірюються електричні параметри. В процесі маркуються браковані кристали, які потім відкидаються. Лінійні розміри кристалів зазвичай не контролюють, так як їх висока точність забезпечується механічною і електрохімічної обробкою поверхні (товщина) і подальшим скрайбуванні (довжина і ширина).
Поділ пластин на кристали - механічно поділяє (розрізанням) пластину на окремі кристали.
Збірка кристала і наступні операції монтажу кристала в корпус і герметизація - приєднання до кристалу висновків і подальша упаковка в корпус, з подальшою його герметизацією.
Електричні вимірювання і випробування - проводяться з метою відбракування виробів, що мають невідповідні технічної документації параметри. Іноді спеціально випускаються мікросхеми з «відкритим» верхньою межею параметрів, що допускають згодом роботу в нештатних для інших мікросхем режимах підвищеного навантаження (див. Наприклад, Розгін комп'ютерів).
Вихідний контроль (англ.), Завершальний технологічний цикл виготовлення пристрою досить важливе і складне завдання (так, для перевірки всіх комбінацій схеми, що складається з 20 елементів з 75 (сукупно) входами, при використанні пристрою працює за принципом функціонального контролю зі швидкістю 10 4 перевірок в секунду, буде потрібно 10 19 років!)
Маркування. нанесення захисного покриття, упаковка - завершальні операції перед відвантаженням готового виробу кінцевому споживачеві.

Для виконання вимог електронної виробничої гігієни будують особливо чисті приміщення ( «чисті кімнати»), в яких люди можуть перебувати тільки в спеціальному одязі

Технології виробництва напівпровідникової продукції з субмікронними розмірами елементів заснована на надзвичайно широке коло складних фізико-хімічних процесів: отримання тонких плівок термічним і іонно-плазмовим розпиленням у вакуумі, механічна обробка пластин проводиться по 14-го класу чистоти з відхиленням від площинності не більше 1 мкм, широко застосовується ультразвук і лазерне випромінювання. використовуються отжиг в кисні і водні, робочі температури при плавленні металів досягають понад 1500 ° C, при цьому дифузійні печі підтримують температуру з точністю 0,5 ° C, широко застосовуються небезпечні хімічні елементи і з'єднання (наприклад, білий фосфор).

Техпроцеси понад 100 нм

3 мкм - техпроцес, що відповідає рівню технології, досягнутому в 1979 році Intel. Відповідає лінійному вирішенню літографічного обладнання, приблизно рівному 3 мкм.

1,5 мкм - техпроцес, що відповідає рівню технології, досягнутому Intel в 1982 році. Відповідає лінійному вирішенню літографічного обладнання, приблизно рівному 1,5 мкм.

шарів металу до 6. мінімальна кількість масок 22

шарів металу до 6-7. мінімальна кількість масок 22-24

Техпроцеси менше 100 нм

Ви можете допомогти, оновивши інформацію у статті.

90 нм (0,09 мкм)

Технологічний процес з проектною нормою 90 нм часто використовується з технологіями напруженого кремнію, мідних з'єднань з меншим опором, ніж у раніше застосовуваного алюмінію, а також новий діелектричний матеріал з низькою діелектричною проникністю.

65 нм (0,065 мкм)

50 нм (0,050 мкм)

45 нм (0,045 мкм)

32 нм (0,032 мкм)

28 нм (0,028 мкм)

22 нм (0,022 мкм)

14 нм (0,014 мкм)

10 нм (0,01 мкм)

Техпроцес атомарного рівня

література

Готра З. Ю. Довідник з технології мікроелектронних пристроїв. - Львів: Каменяр. 1986. - 287 с.
Бер А. Ю. Мінскер Ф. Е. Збірка напівпровідникових приладів і інтегральних мікросхем. - М: «Вища школа», 1986. - 279 с.

Примітки

Як засоби індивідуального захисту застосовують спецодяг, виготовлену з металізованої тканини (комбінезони, халати, фартухи, куртки з капюшонами і вмонтованими в них захисними окулярами)

Дивитися що таке "Технологічний процес в електронній промисловості" в інших словниках:

Технологічний процес - (ТП), скор. техпроцес це впорядкована послідовність взаємопов'язаних дій, що виконуються з моменту виникнення вихідних даних до отримання необхідного результату. Технологічний процес це частина виробничого ... ... Вікіпедія

Технологічний уклад - [te-nor of technology] поняття теорії науково технічного прогресу, введене в вітчизняну науку економістами Д.С.Львовим і С.Ю.Глазьевим: сукупність пов'язаних виробництв (взаємозв'язаних технологічних ланцюгів), що мають єдиний ... ... Економіко-математичний словник

технологічний уклад - Поняття теорії науково технічного прогресу, введене в вітчизняну науку економістами Д.С.Львовим і С.Ю.Глазьевим: сукупність пов'язаних виробництв (взаємозв'язаних технологічних ланцюгів), що мають єдиний технічний рівень і ... ... Довідник технічного перекладача

Інтегральна схема - Запит «БІС» перенаправляється сюди; см. також інші значення. Сучасні інтегральні мікросхеми, призначені для поверхневого монтажу Інтегральна (мікро) схема (... Вікіпедія

Процесор - Цей термін має також інші значення див. Процесор (значення). Запит «ЦП» перенаправляється сюди; см. також інші значення. Intel Celeron 1100 Socket 370 в корпусі FC PGA2, вид знизу ... Вікіпедія

Атомно-шарове осадження - Послідовне осадження реагентів в циклі реакції ... Вікіпедія

Міжнародний план з розвитку напівпровідникової технології - (англ. International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS) набір документів, що випускається групою експертів напівпровідникової промисловості. Ці експерти є представниками спонсорують організацій, які включають в себе ... Вікіпедія

TSMC - Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Тип ... Вікіпедія