¿Cuáles son las principales categorías de procesos de circuitos integrados?
Los procesos de circuitos integrados se dividen principalmente en tres categorías: circuitos integrados de semiconductores, circuitos integrados de película y circuitos integrados híbridos.
Los circuitos integrados de semiconductores utilizan tecnología de proceso de semiconductores para producir circuitos integrados que incluyen resistencias, condensadores, transistores, diodos y otros componentes sobre sustratos de silicio; los circuitos integrados de película se producen sobre objetos aislantes como circuitos integrados de vidrio o cerámica. que producen componentes pasivos como resistencias y condensadores en forma de "películas".
El rango numérico de componentes pasivos se puede hacer muy amplio y la precisión puede ser muy alta. El nivel técnico aún no es capaz de producir dispositivos activos como diodos de cristal y transistores en forma de "membranas", por lo que el ámbito de aplicación de los circuitos integrados de membrana es muy limitado. En aplicaciones prácticas, los dispositivos activos como circuitos integrados semiconductores o componentes discretos como diodos y transistores se añaden principalmente a circuitos de película pasiva para formar un todo, que es un circuito integrado híbrido.
Según el espesor de la película, los circuitos integrados de película se dividen en circuitos integrados de película gruesa y circuitos integrados de película delgada. En el proceso de reparación de electrodomésticos y producción electrónica en general, nos encontramos principalmente con circuitos integrados semiconductores, circuitos de película gruesa y una pequeña cantidad de circuitos integrados híbridos.
Información ampliada:
1. Clasificación por uso
Los circuitos integrados se pueden dividir en circuitos integrados para televisores, circuitos integrados para audio y circuitos integrados para DVD. Circuitos integrados para reproductores, circuitos integrados para grabadoras de vídeo, circuitos integrados para ordenadores, circuitos integrados para teclados electrónicos, circuitos integrados para comunicaciones, circuitos integrados para cámaras, circuitos integrados para controles remotos, circuitos integrados para idiomas, circuitos integrados para alarmas y diversos circuitos integrados para fines especiales.
2. Clasificación por campos de aplicación
Los circuitos integrados se pueden dividir en circuitos integrados estándar de uso general y circuitos integrados de aplicación específica según los campos de aplicación.
3. Clasificación por apariencia
Los circuitos integrados se pueden dividir en tipos redondos, planos y duales en línea según su apariencia.
¿Qué es el proceso de circuito integrado de 28 nm?
Proceso de circuito integrado de 28 nm: se refiere al tamaño del circuito de puerta del transistor, en esta etapa se mide principalmente en nanómetros. La mejora del proceso de fabricación significa que el chip de visualización será más pequeño y más integrado, y podrá acomodar más transistores. Al igual que el procesador central, el chip central de la tarjeta de visualización también está fabricado en una oblea de silicio.
El proceso de fabricación de CPU se refiere al proceso de producción de CPU. La precisión de su producción ahora se expresa en nanómetros. Cuanto mayor es la precisión, más avanzado es el proceso de producción. Se pueden alojar más componentes electrónicos en el mismo material y las líneas de conexión son más delgadas, lo que resulta beneficioso para mejorar la integración de la CPU.
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Explicación detallada del proceso de fabricación:
1. Purificación del silicio
El material utilizado para producir chips como por ejemplo CPU y GPU son semiconductores. El material principal en esta etapa es el silicio, que es un elemento no metálico desde un punto de vista químico, porque se encuentra en la unión del área del elemento metálico y el área del elemento no metálico. tabla periódica de elementos, tiene propiedades semiconductoras y es adecuado para fabricar varios transistores diminutos y actualmente es uno de los materiales más adecuados para fabricar circuitos integrados modernos a gran escala.
En el proceso de purificación del silicio, la materia prima, el silicio, se funde y se introduce en un enorme horno de cuarzo. En este momento, se coloca un cristal semilla en el horno para que el cristal de silicio crezca alrededor del cristal semilla hasta que se forme un silicio monocristalino casi perfecto. En el pasado, el diámetro de los lingotes de silicio era principalmente de 200 mm, mientras que los fabricantes de CPU o GPU están aumentando la producción de obleas de 300 mm.
2. Cortar obleas
El lingote de silicio se fabrica y se le da forma de cilindro perfecto, que luego se cortará en láminas, llamadas obleas. En realidad, las obleas se utilizan en la fabricación de CPU y GPU. La llamada "oblea de corte" consiste en utilizar una máquina para cortar una oblea de silicio de especificaciones predeterminadas a partir de una varilla de silicio de un solo cristal y dividirla en múltiples áreas pequeñas, cada área se convertirá en el núcleo de un procesador.
3. Fotocopiado
Se recubre un material fotorresistente sobre la capa de óxido de silicio obtenida mediante tratamiento térmico, y los rayos ultravioleta irradian el silicio a través de una plantilla impresa con el complejo patrón de estructura del circuito del mismo. procesador. El material fotorresistente se disuelve en el sustrato donde es irradiado por rayos ultravioleta.
Para evitar que las áreas que no necesitan estar expuestas sean perturbadas por la luz, se deben fabricar máscaras para bloquear estas áreas.
4. Grabado
Esta es una operación importante en el proceso de producción de CPU y GPU, y también es una tecnología importante en la industria de procesadores. La tecnología de grabado lleva la aplicación de la luz al límite. El grabado utiliza luz ultravioleta con una longitud de onda muy corta y una lente grande. La luz de longitud de onda corta brilla a través de los agujeros de estas máscaras de cuarzo sobre el fotorresistente, exponiéndolo.
El silicio expuesto luego será bombardeado con átomos, lo que provocará que el sustrato de silicio expuesto se dope localmente, cambiando así el estado conductor de estas áreas para crear pozos N o pozos P, combinados con el sustrato fabricado. arriba, el circuito de puerta del procesador está completo.
Enciclopedia Baidu - Proceso de fabricación
Cinco pasos en la fabricación de circuitos integrados
La industria de los semiconductores comenzó en el siglo pasado. Con la invención del transistor de estado sólido en 1947, la industria de los semiconductores ha logrado grandes avances y la dirección de desarrollo posterior ha sido la introducción de circuitos integrados y materiales de silicio. Los circuitos integrados combinan múltiples componentes en un chip, mejorando el rendimiento del chip y reduciendo costos. Con la introducción de materiales de silicio, el proceso de chip ha evolucionado gradualmente hasta la deposición de dispositivos en la capa superior de la oblea de silicio y el sustrato de la capa del circuito.
Hay cinco pasos principales en la fabricación de chips: preparación de obleas de silicio, fabricación de chips, prueba y selección de chips, ensamblaje y empaquetado, y prueba final.
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Cinco pasos principales en la fabricación de chips
Preparación de obleas de silicio.
Primero, el silicio se purifica y purifica de minerales, y se producen lingotes de silicio del diámetro adecuado mediante un proceso especial. Luego, el lingote de silicio se corta en finas obleas que se utilizan para fabricar chips. Finalmente, se fabrican obleas de silicio de diferentes especificaciones de acuerdo con diferentes bordes de posicionamiento y parámetros de ecualización de aguas residuales. El contenido principal que se analiza en este artículo es el proceso de preparación de obleas de silicio.
Fabricación de chips.
La oblea de silicio expuesta llega a la planta de fabricación de la oblea de silicio. Después de varios pasos como limpieza, formación de película, fotolitografía, grabado y dopado, se graba un conjunto completo de circuitos integrados en la oblea de silicio. Prueba/recogida de virutas. Una vez fabricados los chips, se enviarán al área de prueba y clasificación, donde se detectan y prueban eléctricamente los chips individuales, luego se clasifican los productos calificados y se marcan los productos defectuosos.
Montaje y embalaje.
Después de las pruebas y la selección, las obleas de silicio entran en el proceso de ensamblaje y embalaje. El objetivo es envasar chips individuales en un tubo protector. Es necesario moler la parte posterior de la oblea de silicio para reducir el grosor del sustrato, luego se coloca una película plástica en la parte posterior de la oblea de silicio y luego se usa una hoja de sierra con punta de diamante a lo largo de la hoja de trazado para separar cada una. chip en la oblea de silicio La película de plástico puede evitar que el chip se caiga. En la planta de ensamblaje, las virutas buenas se unen o evacuan en paquetes de ensamblaje y las virutas se sellan en carcasas de plástico o cerámica.
Prueba final.
Para garantizar la funcionalidad del chip, cada circuito integrado empaquetado debe probarse para cumplir con los requisitos de parámetros eléctricos y característicos del enlace del fabricante.
El flujo del proceso de producción de obleas de silicio
La preparación de obleas de silicio está precedida por la producción de silicio de alta pureza de grado semiconductor, también conocido como silicio de grado electrónico. El proceso de preparación se divide aproximadamente en tres pasos: el primer paso es generar óxido de silicio gaseoso SiO calentando sílice que contiene carbono, el segundo paso es usar óxido de silicio con una pureza de aproximadamente 98 y producir tricloruro que contiene silicio mediante trituración; y reacción química con gas silano; el tercer paso es utilizar triclorosilano mediante otro proceso químico y reducirlo con hidrógeno para preparar silicio de grado semiconductor con una pureza de 99,9999999.
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El proceso de producción de silicio semiconductor
El silicio de grado semiconductor se procesa adicionalmente para obtener silicio Obleas El proceso se llama enlace de preparación de obleas de silicio. La preparación de las obleas de silicio incluye pasos como el crecimiento del cristal, la conformación, el corte, el pulido, la limpieza y la inspección. Mediante el crecimiento del silicio monocristalino, el procesamiento mecánico, el tratamiento químico, el pulido de la superficie y la inspección de calidad, finalmente se producen obleas de silicio calificadas de alta calidad.
¿Cuáles son las principales categorías de la tecnología de circuitos integrados?
Existen muchos métodos de clasificación
Según su función, circuitos lineales y circuitos digitales.
Según los componentes del circuito; circuito TTL, circuito CMOS.
Según el grado de integración; pequeña escala y gran escala.
También hay puntos por velocidad de funcionamiento, consumo eléctrico, pines, etc.
¿Qué procesos incluye la fabricación de circuitos integrados?
Existen dos tipos de tecnologías de fabricación de circuitos integrados, una es tecnología monolítica y la otra es tecnología híbrida. En la tecnología monolítica, todos los componentes electrónicos y sus interconexiones se fabrican juntos en un único chip de silicio. Esta tecnología es adecuada para la producción en masa de circuitos integrados idénticos. Los circuitos integrados monolíticos son baratos pero fiables.
En un circuito integrado híbrido, los componentes individuales están unidos a una sustancia cerámica y conectados entre sí mediante cables o patrones de metalización.