Miért van mikroáramkörökre osztva? Telepítés mikroáramkörök gyártásához. Építési technológia. Yak vlashtovany kmop tranzisztor

A számítógépesítés mai világa azt jelenti, hogy életünk gyakorlatilag nem létezhet olyan elektronikus eszközök nélkül, amelyek életünk és tevékenységünk minden területén elkísérnek bennünket.
A fejlődés pedig nem áll meg, hanem folyamatosan javul: az eszközök változnak, erősebbek, kisebbek és termelékenyebbek lesznek. Ez a folyamat a mikroáramkörök gyártási technológiáján alapul, amely a chipek csatlakoztatásának egyszerűsített változata, csomagolt diódák, triódák, tranzisztorok, ellenállások és egyéb aktív elektronikus komponensek nélkül (Néhányan egy mikroáramkörben eléri a tízmilliókat), egyesített egy áramkörrel.

Az üzemanyag-vezető kristályok (szilícium, germánium, hafnium-oxid, gallium-arzenid) minden mikroáramkör előállításának alapját képezik. Minden elemi és elemközi kapcsolat rájuk rajzolódik. Közülük a legelterjedtebb a szilícium, a bortöredékek fizikai-kémiai tartalmukkal a legalkalmasabb vezetők erre a célra. A jobb oldalon a vezető anyagok egy olyan osztályba kerülnek, ahol a vezetők és a szigetelők közötti elektromos vezetőképesség. Vezetőként és dielektrikumként működhetnek a bennük lévő egyéb vegyi házak helyett.

A mikroáramkörök úgy jönnek létre, hogy egy vékony alaplapra egymás után hegesztenek különböző golyókat, amelyeket először políroznak és mechanikusan, ill. kémiai módszerek tükrözni blisk. A felület puha, de atomi szinten teljesen sima.

A mikroáramkörök gyártásának videó szakaszai:

A golyók formázásánál úgy, hogy a részecskék az asztallap felületére kerüljenek, az anyag kialakítása, majd a részecskék teljes felületén formába kerülve, majd a fotolitográfia felesleges, vikorisztikus folyamata történik.

A fotolitográfia a mikroáramkörök gyártásának egyik fő szakasza, ezért előrejelzi a fényképezés elkészítését. Az előzőleg felvitt anyag felületére egy speciális fényérzékeny anyagot (fotoreziszt) is egyenletes labdával viszünk fel, majd megszárítjuk. Ezután egy speciális fotomaszkon keresztül a labda felületére vetítik a kívánt babát. A fotoreziszt parcellák körüli ultraibolya sugárzás hatására erejük megváltozik - ez azt jelenti, hogy az elkerülhetetlen parcellák eltűnnek. A malyunka alkalmazásának ez a módszere nagyon hatékony a pontossága miatt, aminek vikorizálása még sokáig tart.

Ezután következik a mikroáramkörökben lévő tranzisztorok közötti elektromos csatlakozás folyamata, amely összeköti a tranzisztorokat a középpont körül és a blokkok körüli központokat. Az összeköttetéseket számos befejezett mikroáramkör fémgolyója hozza létre. A bányászati ​​labdák anyagaként a réz a legfontosabb, és az aranyat különösen produktív rendszerekben használják. Nagyszámú elektromos csatlakozási golyót kell tárolni a létrehozott mikroáramkör tömítettsége és termelékenysége miatt - annál nehezebb több helyet elhelyezni ezekben a golyókban.

Ez az elektronikus mikroáramkörök bonyolult, triviális szerkezete, amely számos mikront termel. Ezután az elektronikus áramkört egy több tíz mikron méretű dielektromos anyagból készült golyóval borítják. Ilyenkor kinyílnak az érintkeződobozok, amelyeken keresztül elektromos jeleket küldenek az élet mikroáramkörbe. Az aljára több száz mikronos krémlemez van rögzítve.

A kristályképzési folyamat befejezése után a bőrt a lemezen tesztelik. Ezután a bőrchip a saját tokjába kerül, amivel más eszközökhöz is csatlakoztatható. Az biztos, hogy a csomagolás típusa a mikroáramkörök megnevezésétől és az alkalmazott módszerektől függ. A csomagolt chipek a stresszteszt fő szakaszán esnek át: hőmérséklet, nedvesség, elektromos. A teszteredmények alapján pedig az előírásoknak megfelelően válogatják, válogatják és osztályozzák őket.

A mikroszintű részek, például a mikroáramkörök kitermelése során fontos, hogy a kiszívás környezete ideálisan tiszta legyen. Ezért a tökéletes tisztaság érdekében speciálisan felszerelt területeket helyeznek el, amelyek elsősorban zártak, mikroszűrőkkel vannak felszerelve a levegő tisztítására, az ezeken a területeken dolgozók speciális ruházatot viselnek, amely megakadályozza a mikrorészecskék bejutását. Ezenkívül az ilyen helyiségekben nedvesség, levegő hőmérséklete lesz, és az alapokon a vibráció miatt bűz lesz.

Videó - kirándulás a gyárba, ahol a mikroáramkörök vibrálnak:

vissza

Előre -

Van üzleti ötleted? Weboldalunkon felfedezheti az Online mód jövedelmezőségét!

Mi nélkül fontos feltárni a mindennapi ember valóságát? Természetesen modern technika nélkül. Az ilyen beszédek annyira beépültek az életünkbe, annyira összezavarodtak. Internet, TV, mikro tűzhelyek, hűtőszekrények, mosógépek- akik nélkül fontos felfedni jelenlegi világÉs persze magadnak.

Miért érdemes gyakorlatilag az összes mai technológiát hasznosan felhasználni?

Milyen megoldás adta a lehető legnagyobb előrehaladást a fejlődéshez?

Az emberek egyik nélkülözhetetlen előnye a mikroáramkörök gyártásának technológiája.

Zavdyaki їй jelenlegi technológia Lehet, hogy ilyen kis méret. Kompakt és kézreálló.

Mindannyian tudjuk, hogy egy fülkében számtalan mikroáramkörökből álló beszéd elfér. Rengeteg van belőlük, hogy elférjen egy nadrágrajban, és jelentéktelen vagus is lehet.

Thorny Way

Az eredmény elérése és a mikroáramkör eltávolítása érdekében sok évig dolgoztak. A kezdeti diagramok kis méretűek, de nagyobbak és fontosabbak a hűtőszekrény számára, ilyenkor a hajtogatott és kusza diagramok miatt nem fejlődik ki teljesen a hűtőszekrény. Semmi ilyesmi! Mindenkinek van egy kicsi, de a durvasága miatt öregnek és terjedelmesnek bizonyul. Vidkrittya szenzációt keltett azzal, hogy levelet adott további fejlődés tudomány és technológia, tele arannyal. Megjelent a mikroáramkörök telepítése.

A fürdőszoba felszerelése

A mikroáramkörök előállítása nehéz feladat, de az emberben az áldás az a technológia, amely a lehető legnagyobb mértékben leegyszerűsíti a gyártási feladatot. Az összecsukhatóságtól függetlenül ma már a világ minden táján gyártanak mikroáramköröket. A bűz fokozatosan finomodik, új funkciókat és fejlett jellemzőket fejlesztenek ki. Mik ezek a kicsi, egyébként intelligens rendszerek? Kinek segít, ha rendelkezünk a mikroáramkörök gyártásához szükséges berendezésekkel, amelyekről tovább megyünk.

A mikroáramkörök fejlesztése során elektrokémiai leválasztó rendszereket, keverőkamrákat, laboratóriumi oxidációs kamrákat, elektrodepozíciós rendszereket, fotolitográfiai és egyéb technológiai berendezéseket használnak.

A fotolitográfiai technológia a legdrágább és legpontosabb gép. Ez egy kép létrehozását jelzi egy szilíciumlapon a mikroáramkörök tervezett topológiájának létrehozásához. Egy vékony anyaggolyóra fotorezisztet visznek fel, amelyet fotomaszkkal és optikai rendszerrel könnyen meg lehet dolgozni. A beszerelés során a babaelemek méretei megváltoznak.

A helymeghatározó rendszerekben a vezető szerepet a lineáris villanymotor és a lézeres interferométer játssza, amelyek gyakran kapcsolják a visszatérő kapcsolatot. De például a moszkvai "Amphora" laboratórium által kifejlesztett technológia minden nap ilyen kapcsolattal rendelkezik. Ez az anyag precízebb mozgást és egyenletes ismétlést tesz lehetővé mindkét oldalon, ami kiküszöböli a holtjátékot.

Speciális szűrők védik a maszkot a felmelegedéstől a mély ultraibolya sugárzásnak kitett területeken, és hosszú hónapokig ellenáll az 1000 fok feletti hőmérsékletnek.

Alacsony energiájú ionokat kapunk, ha gazdag gömb alakú bevonatra alkalmazzuk. Korábban ezt a robotot teljesen levágták magnetronos fűrészelési módszerrel.

Mikrochip gyártási technológia

A teljes létrehozási folyamat a vezetőkristályok kiválasztásával kezdődik. A legfontosabb a szilícium. A vékony vezetőlemezt addig tisztítjuk, amíg tükörképet nem kap. A következő szakaszban a festék felhordásakor az ultraibolya sugárzásnak való kitettségből fotolitográfia készül. Ezt egy mikroáramkör-gyártó gép támogatja.

Mi az a mikroáramkör? Ez egy olyan gazdag pite, amely vékony szilícium ostyákból készül. A baba dalát felvisszük a bőrre. Ezeket a babákat a fotolitográfia szakaszában hozzák létre. Óvatosan helyezze el a tányérokat speciálisan felszerelt 700 fok feletti hőmérséklettel. Miután leejtette őket, öblítse le vízzel.

A többgolyós lemez létrehozásának folyamata legfeljebb két lépésből áll. A fotolitográfiát többször elvégzik, amíg el nem érik a kívánt eredményt.

Mikroáramkörök létrehozása Oroszországban

Manapság ezek az üzemek a digitális mikroáramkörök gyártásához is modern technológiákra támaszkodnak. Országszerte vannak hasonló profilú gyárak. Kifelé menet technikai sajátosságok keveset áldoznak más országok versenytársaira. Sok országban előnyben részesítik az orosz mikroáramköröket. Minden ár fix, ami alacsonyabb, mint a bejövő forgalmazóké.

A savas mikroáramkörök szükséges raktári gyártása

A mikrochipeket a környezet tisztaságát ellenőrző rendszerekkel felszerelt területeken állítják elő. Minden szakaszban speciális szűrőket hoznak létre az információk összegyűjtésére és újrafeldolgozására, ezáltal tisztán és alacsonyabb szinten tartva a műveleteket. A gyakorlók speciális savruhát viselnek, amelyek gyakran belső oxigénellátó rendszerrel vannak felszerelve.

A mikroáramkörök gyártása jövedelmező üzlet. A jó fakhivcik mindig keresettek ebből a galuzból. Szinte minden elektronika mikroáramkörök segítségével működik. A mindennapi autók fel vannak szerelve velük. Az űreszközök nem lennének képesek működni mikroáramkörök jelenléte nélkül. A beszerzés folyamata rendszeresen finomodik, a kapacitás élénkül, a képességek bővülnek, a kötődési idő növekszik. A mikroáramkörök sok évtizedig vagy akár több száz évig is relevánsak lesznek. Küldetésük, hogy a kanyarót a Földre vigyék és felhasználják.

Hogyan kell babrálni a mikroáramkörökkel

Ahhoz, hogy megértsük, mi a fő különbség e két technológia között, rövid pillantást kell vetni a modern processzorok és integrált áramkörök gyártásának technológiájára.

Mint az iskolai fizika tantárgyból tudjuk, a modern elektronikában az integrált áramkörök fő alkotóelemei a p- és n-típusú vezetők (a vezetőképesség típusától függően). A vezető olyan anyag, amely a dielektrikumokat vezetőképességgel helyettesíti, ahelyett, hogy fémeknek adná át. Mindkét típusú vezető alapja lehet a szilícium (Si), amely tiszta tekintet(így nevezik az áramvezetőt) rossz elektromos áramlást vezetni, de az énekház szilíciumához hozzáadva (előállítva) radikálisan megváltoztatható az áramvezetője. Kétféle ház létezik: donor és elfogadó. Építse meg a donorházat az n-típusú c szivattyúk felállításáig elektronikus típus vezetőképesség, és akceptor a lyuk típusú vezetőképességű p-típusú vezetők kialakulásáig. A p- és n-vezetők érintkezői lehetővé teszik a modern mikroáramkörök fő szerkezeti elemeinek tranzisztorok kialakítását. Az ilyen tranzisztorok, az úgynevezett CMOS tranzisztorok, két fő feltétellel használhatók: nyitott, amikor elektromosságot vezetnek, és zárt, amikor nem vezetnek áramot. A CMOS tranzisztorok töredékei a modern mikroáramkörök fő elemei, róluk egy jelentésben fogunk beszélni.

Yak vlashtovany CMOS tranzisztor

A legegyszerűbb n-típusú CMOS tranzisztornak három elektródája van: fordulat, kapu és leeresztő. Maga a tranzisztor dielektromos vezetőképességű p-típusú vezető, a lefolyó- és fordulatterületeken pedig elektronikus vezetőképességű n-típusú vezetők vannak kialakítva. Természetesen a p-régióból az n-régióba történő elektronok diffúziója és az n-régióból a p-régióba történő elektronok visszatérő diffúziója következtében a p- és n-régiók átmenetei között kondenzált golyók keletkeznek. .és töltések). Eredeti esetben, ha nincs feszültség a kapura, akkor a tranzisztor zárt állapotban van, így nem lehet áramlást vezetni a kanyarból a lefolyóba. A helyzet nem változik, ha feszültséget adunk a lefolyó és a tekercs közé (ebben az esetben nem vesszük figyelembe a tekercs áramlását, kisebb töltéshordozók beáramlása alatt kézzel sikoltozva, így elektromos mezők keletkeznek , majd irok az n-régióhoz és elektronok a p-régióhoz).

Ha azonban a redőny elé pozitív potenciált adunk (1. ábra), a helyzet gyökeresen megváltozik. Az árapály alatt elektromos mező A kapukeretek a p-vezető mélységébe kerülnek, az elektronok azonban a kapu alatti területre húzódnak, így a fordulat és a lefolyó között elektronban gazdag csatorna jön létre. Amint pozitív feszültséget kapcsol a redőnyre, az elektronika a fejtől a lefolyóig morzsolódik. Amikor a tranzisztor vezeti az áramlást, úgy tűnik, hogy a tranzisztor „görbült”. Amint a kapu feszültsége megszűnik, az elektronok abbahagyják a fordulat és a lefolyó közötti területre való beszívását, az azt vezető csatorna összeomlik, és a tranzisztor abbahagyja a folyam áthaladását, és „rövidre zár”. Ily módon a kapu feszültségének változtatásával a tranzisztor nyitása vagy rövidre zárása ugyanúgy lehetséges, mint az elsődleges billenőkapcsoló be- vagy kikapcsolása, Lanzug segítségével a húron áthaladva. Ezért az inód tranzisztorokat elektronikus jumpereknek nevezik. Az alapvető mechanikus tranzisztorok mellett azonban a CMOS tranzisztorok gyakorlatilag tehetetlenségmentesek, és másodpercenként háromszor is könnyedén válthatnak nyitottból zárt állapotba! A legfontosabb jellemzőt, a mitt reconnection értékét a több tízmillió ilyen egyszerű tranzisztorból álló processzor sebessége határozza meg.

p align="justify"> Nos, a mai integrált áramkör több tízmillió egyszerű CMOS tranzisztorból áll. Ez a zárójelentés a mikroáramkörök gyártási folyamatáról, a szilícium bélések eltávolításának első szakaszáról.

Krok 1. Nyersdarabok vizsgálata

Az ilyen bélések létrehozása egy hengeres szilícium egykristály kialakításával kezdődik. Ezután az ilyen monokristályos nyersdarabokból (nyerslapokból) kerek lemezeket (ostyákat) vágnak, amelyek vastagsága körülbelül 1/40 hüvelyk, átmérője pedig 200 mm (8 hüvelyk) vagy 300 mm (12 hüvelyk). Ide tartoznak a mikroáramkörök gyártásához használt szilícium betétek.

Szilícium monokristályokból ostya öntésekor az ideális kristályszerkezethez szükséges feltételek biztosítva vannak. Fizikai erő szignifikáns világ az ellenkező irány előtt feküdni (az anizotrópia ereje). Például a szilícium bélés alátámasztása vízszintes és keresztirányban eltérő lesz. Hasonlóképpen, a kristályos felületek orientációjától függően a szilíciumkristály másképpen reagál a további feldolgozásával (például maratással, reszeléssel stb.) kapcsolatos külső infúziókra. Ezért a lemezt úgy kell levágni a monokristályból, hogy a kristályrács iránya egyenes vonalban legyen az üveg felületével egy vonalban.

A tervek szerint az elkészített szilícium egykristály átmérője 200 vagy 300 mm legyen. Sőt, a 300 mm-es átmérő egyértelműen új technológia, amint alább tudjuk. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen átmérőjű lemezen több mikroáramkör is elfér, mint az Intel Pentium 4 processzornál. Valójában egy hasonló tartólapon, amit megeszünk (processzorok), több tucat mikroáramkör jön létre, de a Az egyszerűség kedvéért megvizsgáljuk azokat a folyamatokat, amelyek egy közelgő mikroprocesszoron futnak.

2. lépés: Száraz dielektromos olvadék (SiO2) felvitele

A szilícium bélés formázása után kezdődik az összehajtható vezetőszerkezet létrehozásának szakasza.

Ehhez a szilíciumban szükséges az ún. donor és akceptor házak bevezetése. Azonban az étel a hibás, hogyan lehet egy pontosan meghatározott sablon szerint rendezni otthonát? Ennek érdekében azokat a területeket, ahol a házakat nem kell javítani, speciális bevonattal védik. szilícium-dioxid, Csak a további mintavételre alkalmas parcellák csupasz (2. ábra). A kívánt baba ilyen száraz keverékének kialakításának folyamata több szakaszból áll.

Az első szakaszban a teljes szilícium ostyát vékony szilícium-dioxid-olvadék (SiO2) borítja, amely jó szigetelő, és száraz olvadékként működik a kristály szilíciummá történő további feldolgozása során. A lemezeket a kamra közelében helyezzük el, ahol magas hőmérsékletű(900-1100 °C) és a nyomás hatására az oxigén a lemez felületébe diffundál, ami a szilícium oxidációjához vezet, és a szilícium-dioxid felületi olvadásáig. Annak érdekében, hogy a szilícium-dioxid olvadása pontosan meghatározott vastagságú legyen, és ne okozzon hibákat, az oxidációs folyamat során gondosan állandó hőmérsékletet kell tartani a lemez minden pontján. Mivel a szilícium-dioxid bevonat nem fedi le a teljes ostyát, először a szilícium bélésre Si3N4 maszk kerül fel, ami megakadályozza a szükségtelen oxidációt.

Croc 3. Fotoreziszt alkalmazása

Miután a szilícium bélést száraz szilícium-dioxid-olvadékkal vonták be, el kell távolítani ezt az olvadékot a további feldolgozás alatt álló területről. A további maratáshoz távoli olvadékot használnak, más területek maratásának megakadályozására pedig úgynevezett fotoreziszt golyót visznek fel a lemez felületére. A „fotorezisztivitás” kifejezés a fényérzékeny és az agresszív tényezőkkel szembeni ellenálló képességet jelenti. A pangó raktárak egyrészt az éneklő fotográfiai erők miatt felelősek a nyomásért (az ultraibolya fény hatására dezorganizálódnak és a maratási folyamat során eltűnnek), másrészt rezisztívek, ami lehetővé teszi. savakban és vizekben üvegesítendő maratás ah, fűtés stb. A fotorezisztek fő célja száraz dombormű létrehozása a kívánt konfigurációban.

A fotoreziszt felvitele, majd ultraibolya fénnyel adott minta szerinti további diszperziója fotolitográfiának nevezzük, és a következő alapvető műveleteket foglalja magában: fotoreziszt golyó formálása (bélésfeldolgozás, felvitel, szárítás), száraz dombormű kialakítása (expozíció, előhívás). , szárítás) és a kép áthelyezése a bélésre (maratás, reszelés ) stb.).

Mielőtt egy fotoreziszt golyót (kis 3) a bélésre helyeznénk, a maradékot elülső feldolgozásnak vetjük alá, majd a fotoreziszt golyóval együtt lefestjük. A fotoreziszt egyenletes felviteléhez a gömbön centrifugálási módszert alkalmazunk. A bélést egy pörgethető korongra (centrifuga) helyezik, és szubcentrikus erők hatására a fotoreziszt gyakorlatilag egyenletes golyóban oszlik el a bélés felületén. (Ha egy gyakorlatilag egyenletes golyóról beszélünk, gondoskodni kell arról, hogy a középpont alatti erők hatására a keletkező olvadék vastagsága a középponttól a szélek felé növekedjen, de ez a fotoreziszt alkalmazási módja lehetővé teszi, hogy lásd az anyag formája Fényesítse meg a labdát ±10%-on belül)

Krok 4. Litográfia

A fotoreziszt golyó felvitele és szárítása után kezdődik a szükséges száraz dombormű kialakításának szakasza. A dombormű annak eredményeként jön létre, hogy az ultraibolya villám hatására, amely felemészti a fotoreziszt golyó cselekményeit, a felelősség erejében fennmaradó változás, például a parcellák világosítása megszűnik sérülni. a razchinnikben vannak, amint láthatjuk a bál cselekményeit, amelyek nem engedtek a tisztázásnak, hanem a tisztázás helyett. A dombormű létrehozásának módszerétől függően a fotoreziszt negatívra és pozitívra osztható. A negatív fotoreziszt ultraibolya vibráció hatására száraz foltokat hoz létre a megkönnyebbülésen. A pozitív fotoreziszt azonban az ultraibolya stimuláció beáramlása alatt fejleszti a linearitás erejét, és az elkövető elveszi. Úgy tűnik, a száraz labda azokon a területeken jön létre, amelyek nem érzékenyek az ultraibolya sugárzásra.

A szükséges területek fotoreziszt golyóval való megvilágításához egy speciális sablon-maszk készül. Leggyakrabban erre a célra olyan optikai üvegből készült szöveteket használnak, amelyekből az átlátszatlan elemeket fényképészeti vagy más módon távolították el. Valójában egy ilyen sablonnal egy lehetséges mikroáramkör egyik golyójából kicsiket lehet létrehozni (több száz ilyen golyó lehet). Mivel ez a sablon szabvány, nagy pontossággal nyomon követhető. Sőt, nyilvánvaló, hogy sok fotólemezt egyetlen fotómaszkra osztanak majd, amely rendkívül tartós és ellenáll a sérüléseknek. Nyilvánvaló, hogy egy fotomaszk nagyon drága: a mikroáramkörök összetettségétől függően akár több tízezer dollárba is kerülhet.

Az ilyen sablonon áthaladó ultraibolya sugárzás (4. ábra) feltárja a szükségtelen területet a fotoreziszt golyó felületén. A tesztelés után a fotoreziszt észleli a fejlődést, ami a gömb felesleges részeit eltávolítja. A labda melyik része van kitéve szilícium-dioxidnak.

A fotolitográfiai eljárás egyszerűségétől függetlenül úgy tűnik, hogy a mikroáramkörök gyártásának éppen ez a szakasza a legösszetettebb. A jobb oldalon valószínű, hogy Moore átadása előtt az egy mikroáramkörben lévő tranzisztorok száma exponenciálisan nő (minden kétévente). A tranzisztorok számának ilyen mértékű növekedése a méretük megváltozásához vezethet, és maga a változás „behat” a litográfiai folyamatba. Kisebb tranzisztorok készítéséhez meg kell változtatni a fotoreziszt golyóra felvitt vonalak geometriai méreteit. A lézersugarat egy pontra fókuszálni azonban nem olyan egyszerű. A jobb oldalon, a tehénoptika törvényeivel összhangban, egyéb tényezők mellett meghatározzák annak a lángnak a minimális méretét, amelybe a lézersugár fókuszálódik (valójában ez nem csak egy láng, hanem egy diffrakciós minta). és még inkább tetemtűk. A litográfiai technológia fejlődése a 70-es évek eleje óta közvetlenül felgyorsult a világos szőlő végére. Ez maga tette lehetővé az integrált áramkör elemeinek méretének megváltoztatását. Az 1980-as évek közepe óta a fotolitográfiát a lézerrel működő ultraibolya technológia kedvelte. Az ötlet egyszerű: a látható tartományban az ultraibolya fény mennyiségének csökkentésével további finom vonalakat lehet létrehozni a fotoreziszt felületén. A közelmúltban a litográfiához mély ultraibolya sugárzást (DUV) alkalmaztak 248 nm-en. Amikor azonban a fotolitográfia 200 nm fölé került, komoly problémák merültek fel, amelyek először kétségeket ébresztettek e technológia továbbfejlesztésének lehetőségével kapcsolatban. Például, ha az érték kisebb, mint 200 mikron, a fényérzékeny golyó túl sok fényt nyel el, ami bonyolítja és fokozza az áramköri sablon processzorra való átvitelének folyamatát. Az ilyen problémák arra késztetik a kutatókat és kutatókat, hogy alternatívát keressenek a hagyományos litográfiai technológiával szemben.

Az új litográfiai technológia, amelyet EUV litográfiának (Extreme UltraViolet - ultraibolya sugárzás) neveztek el, egy 13 nm maximális hullámhosszú, nagy sebességű ultraibolya sugárzáson alapul.

A DUV litográfiáról az EUV litográfiára való átállás kevesebb mint 10-szeres változást biztosít a nagyobb tartományban, ahol több tucat atom méretéhez lehet hasonlítani.

Az azonnal stagnáló litográfiai technológia lehetővé teszi a minimálisan 100 nm vezetékszélességű sablon alkalmazását, míg az EUV litográfia más, nagyon kis, akár 30 nm szélességű vezetékekkel is működik. A Keruvati ultrarövid rezgései nem olyan egyszerűek, mint amilyennek tűnnek. Az EUV-viprominált töredékeket a forgácsok könnyen összetörik, az új technológia speciális hajlított tükrök sorozatát továbbítja, amelyek átméretezik és fókuszálják a képeket, a maszk megszáradása után eltávolítják azokat (5. ábra, , ). A bőr 80 nagy, körülbelül 12 atomos fémgolyót is tartalmaz.

Krok 5. Rézkarc

A fotoreziszt golyó megvilágítása után a maratási szakasz megkezdi a szilícium-dioxid eltávolítását (8. ábra).

A maratási folyamat gyakran savas fürdőkkel jár. Ez a savban való maratási módszer jól ismert a rádióamatőrök számára, akik egymástól függetlenül dolgoztak elektronikus áramköri lapokon. Ehhez a textolit fóliákat, amelyek száraz labda funkciót látnak el, lakkal kell felhordani, hogy a következő lemezből kis nyomokat vigyenek fel, majd salétromsav fürdőbe engedjék le a tányért. Fölösleges fóliadarabok kötöttek, csak tiszta textolit. Ennek a módszernek számos hiányossága van, amelyek közül a fő az, hogy nem lehet pontosan szabályozni a golyó maratásának folyamatát, mivel túl sok tényező vesz részt a maratási folyamatban: savkoncentráció, hőmérséklet, konvekció stb. Ezenkívül a sav minden irányban kölcsönhatásba lép az anyaggal, és fokozatosan behatol a fotoreziszttel ellátott maszk széle alá, így a fotoreziszttel bevont golyók oldalról befedik. Ezért a processzorok gyártási órájában a száraz maratási módszert, más néven plazmát alkalmazzák. Ez a módszer lehetővé teszi a maratási folyamat pontos irányítását, és a maratott golyó beállítása szigorúan függőleges.

Amikor száraz maratással távolítják el a szilícium-dioxidot az ostya felületéről, ionizáló gáz (plazma) szabadul fel, amely reakcióba lép a szilícium-dioxid felületével, illékony melléktermékek képződését eredményezve.

A maratási eljárás után, amikor a tiszta szilícium szükséges részei láthatóvá válnak, láthatóvá válik a fotogolyó elveszett része. Ily módon a szilícium-dioxid bélésen nincsenek szilícium-dioxid által alkotott részecskék.

Krok 6. Diffúzió (ionimplantáció)

Nyilvánvaló, hogy a szükséges csecsemő szilícium bélésre történő öntésének előzetes folyamata szükséges lesz ahhoz, hogy a szükséges helyeken létrejöjjön a vezetőszerkezet, amely elősegíti az ishki donor vagy akceptor házak fejlődését. A házak építésének folyamata a házatomok szilíciumkristályrácsba való egyenletes átvitelének további diffúzióján keresztül megy végbe (9. ábra). Az n-típusú vezető eltávolításához használjon surma, mish-yak és foszfort. A p-típusú vezeték házként történő eltávolításához nyírfát, galliumot vagy alumíniumot használjon.

A tüdőház diffúziós folyamatához ionimplantációt alkalmaznak. A beültetési folyamat azzal jár, hogy a szükséges alkatrészeket egy nagyfeszültségű generátorból „kiteszik”, és kellő energiával behatolnak a labda felületén lévő szilíciumba.

Most, az ionbeültetési szakasz befejezése után, létrejön a szükséges vezetőszerkezet golyója. Az ilyen golyók mikroprocesszoraiban azonban előfordulhatnak szilánkok. A cseresznyegolyó létrehozásához egy vékony szilícium-dioxid golyót adnak a kivágott kis áramkörhöz. Ezt követően egy polikristályos szilícium golyót és egy másik fotoreziszt golyót alkalmazunk. Az ultraibolya sugárzás áthalad egy másik maszkon, és a látható baba látható a fotógömbön. Ezután ismét a fotogolyó lebontás, a maratás és az ionbeültetés szakaszai következnek.

Krok 7. Fűrészelés és ülepítés

Az új golyók felhordása számos alkalommal megtörténik, amikor a golyókban lévő gömbcsuklók elvesztik a lyukakat, amelyek fématomokkal vannak feltöltve; Ennek eredményeként fémárnyékok keletkeznek a kristályon, amelyek területeket képeznek. Így a modern processzorokban a kapcsolatokat a golyók közé szerelik fel, hogy összecsukható triviális áramkört képezzenek. Az összes golyó pörgetésének és feldolgozásának folyamata több évig tart, és maga a pörgési ciklus több mint 300 szakaszból áll. Ennek eredményeként több száz azonos processzor készül szilíciumlapkákból.

Annak érdekében, hogy elnyeljék azokat a hatásokat, amelyeken a lemezek a golyók felhordása során mennek keresztül, a szilícium bélés kezdetben érzékeny lesz az oxidációra. Ezért először vágja le a lemezt a processzor szélén, és csökkentse a vastagságot 33%-kal, és nézze meg az akadályokat a hátoldalon. Ezután egy speciális anyagból készült golyót helyeznek a bélés hátoldalára, amely az új processzor testére festi a kristálytartókat.

Krok 8. Utolsó szakasz

Az öntési ciklus befejezése után minden processzort alaposan tesztelnek. Ezután egy speciális eszköz mögötti béléslemezről konkrét kristályok láthatók, amelyeket már ellenőriztek (10. ábra).

A mikroprocesszor száraz burkolattal lesz ellátva, amely szintén véd elektromos kapcsolat mikroprocesszor kristály külső eszközökről. A ház típusa hasonló a kiszivattyúzott mikroprocesszor típusához.

A bőr lezárása után a mikroprocesszort újra teszteljük. A hibás processzorokat elutasítjuk, és a megfelelőeket teszteljük. Ezután a processzorokat a különböző órajel-frekvenciák és tápfeszültségek viselkedése szerint rendezik.

Ígéretes technológiák

A mikroáramkörök (processzorok) gyártásának általunk vizsgált technológiai folyamata már leegyszerűsödött. Egy ilyen felületes elemzés azonban lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük azokat a technológiai problémákat, amelyek a tranzisztorok méretének megváltoztatásakor merülnek fel.

Mindenekelőtt azonban az új, ígéretes technológiákat nézzük meg, látszólag a táplálkozási állapot legelején: mi a technológiai folyamat tervezési normája, és miért különbözik talán a 130 nm-es tervezési norma a 180-tól. nm? 130 nm vagy 180 nm – nem jellemző minimális emelkedés két szívóelem és egy mikroáramköri gömb között ez egyfajta hálóél, amíg meg nem történik a mikroáramköri elemek összekapcsolása. Ebben az esetben teljesen nyilvánvaló, hogy minél kisebb a jellemző méret, annál több tranzisztor helyezhető el a mikroáramkörök egy területén.

Jelenleg az Intel processzorai 0,13 mikronos folyamattechnológiát használnak. Ez a technológia a Northwood magos Intel Pentium 4 processzoron, a Tualatin magos Intel Pentium III processzoron és az Intel Celeron processzoron alapul. Amikor egy ilyen technológiai folyamat befejeződik, a tranzisztor csatorna szélessége 60 nm lesz, és az oxidkapu golyójának vastagsága nem haladja meg az 1,5 nm-t. Az Intel Pentium 4 processzor magja 55 millió tranzisztort tartalmaz.

A processzorlapkán a tranzisztorok fokozott elhelyezése miatt a 0,18 mikronos technológiát a 0,13 mikronos technológia váltotta fel, és lehetnek más újítások is. Itt mindenekelőtt a szomszédos tranzisztorok közötti rézcsatlakozásokat (0,18 mikronos alumínium csatlakozási technológia) használják. Másrészt a 0,13 mikronos technológia alacsonyabb energiafogyasztást biztosít. Ez például a mobiltechnológia esetében azt jelenti, hogy a mikroprocesszorok energiafogyasztása csökken, az akkumulátor üzemideje pedig hosszabb.

Nos, azok az újítások, amelyeket a 0,13 mikronos technológiai folyamatra való átállás során vezettek be - 300 mm átmérőjű szilíciumlapkák (ostyák) közelében -, megmaradnak. Érdemes megjegyezni, hogy eddig a processzorok és a mikroáramkörök többsége 200 mm-es lapkák alapján készült.

A lemezek átmérőjének növelése lehetővé teszi a bőrfeldolgozó ellenállásának csökkentését és a termék hozamának növelését. Gyakorlatilag egy 300 mm átmérőjű ostya területe 2,25-ször nagyobb, mint egy 200 mm átmérőjű ostya területe, ami nyilvánvalóan annyi processzort tartalmaz, ahány processzor van egy tányéron, átmérőjével. 300 mm, kétszer annyi.

2003-ban egy új technológiai eljárást vezetnek be egy még kisebb tervezési szabvánnyal, nevezetesen a 90 nanométeressel. Egy új technológiai folyamat, amely mögött az Intel Corporation gyártja termékeinek nagy részét, beleértve a processzorokat, lapkakészleteket és kommunikációs berendezéseket, amelyeket az Intel Corporation fejlett D1C üzemében állítanak elő 30 0 mm-es lemez feldolgozásával a Hillsboro Cape (Oregon) közelében.

2002. június 23-án az Intel Corporation 2 milliárd dolláros beruházást jelentett be új gyártásba. Rio Rancho (Új-Mexikó) közelében. Az új üzemben, amely az F11X nevet feladva stagnálni fog jelenlegi technológia, Amely mögött a processzorok 300 mm-es párnákon rezegnek egy technológiai eljárással, amelynek tervezési sebessége 0,13 mikron. 2003-ban az üzem 90 nm-es tervezési szabványú technológiai folyamatba kerül.

Emellett az Intel már bejelentette egy másik gyártóüzem megújítását a leixlipi Fab 24-ben (Írország), amely 300 mm-es szilíciumlapkákon a 90 nanométeres tervezési szabványnak megfelelő vezetőelemek gyártására szolgál. Új üzlet a nap alatt több mint 1 millió négyzetméter. láb különösen tiszta területekkel, 160 ezer területtel. négyzetméter A láblécek a tervek szerint 2004 első felében kezdik meg működésüket, és most több mint ezer műhold lesz használatban. A projekt költsége megközelíti a 2 milliárd dollárt.

A 90 nanométeres folyamat az alacsony fejlettségű technológiák mellett stagnál. Ezek a legkisebb CMOS tranzisztorok 50 nm-es kapuélettartammal (11. ábra), amelyek nagyobb termelékenységet biztosítanak csökkentett energiafogyasztás mellett, és a tranzisztorok közül a legvékonyabb oxidkapu gömb. összesen, (Kis 12), vagy kevesebb, mint 5 atomgolyó, és először a galusban a nagy hatékonyságú feszített szilícium technológia megvalósítása.

A jellemzők listája megjegyzéseket kíván talán, a „feszített szilícium” fogalma nélkül (13. ábra). Az ilyen szilíciumban az atomok közötti távolság nagyobb, mint egy normál vezetőé. Ez viszont nagyobb áramlást biztosít a patak számára, hasonlóan ahhoz, ahogy a közlekedés egyre gyorsabban omlik össze sötétben, vastagabb felhők mellett.

Az összes innováció háborúja révén a tranzisztorok teljesítményjellemzői 10-20%-kal, az előállítási költség pedig 2%-kal nő.

Ezen kívül a 90 nanométeres technológiai eljárásnál hét golyó van a mikroáramkörön (14. ábra), ami eggyel több, mint a 130 nanométeres technológiai eljárás, valamint ugyanennyi golyó.

Mindezek a funkciók a 300 mm-es szilícium béléssel kombinálva az Intel előnyöket biztosítanak a termelékenység, az innováció és a termelékenység terén. A nyerteseknek társai is vannak, hiszen az Intel új technológiai folyamata lehetővé teszi, hogy a galusa fejlesztése a Moore-törvénynek megfelelően folytatódjon, újra és újra növelve a processzorok termelékenységét.

Ebben a cikkben a mikroáramkörökről fogunk beszélni, mely típusok használhatók és használatosak. A mai elektronikai technológiában fontos tudni olyan eszközt, amely nem használ mikroáramköröket. A legolcsóbb kínai játékok különféle vegyülettel töltött sík chipekkel vannak felszerelve, amelyek vezérlő funkcióval vannak ellátva. Sőt, bőrsérüléssel középen egyre összetettebbé válnak, könnyebben kezelhetővé és kisebb méretűvé, méretűvé válnak. Nyugodtan kijelenthetjük, hogy a mikroáramkörök fejlődése megkezdődött.

A mikroáramkör egy elektronikus eszköz, vagy részeit el kell távolítani a többi résztől. Ha ilyen problémával kell foglalkozni, mivel sok a mikroáramkör, diszkrét elemeken, tranzisztorokon, akkor egy készülék egy kis, 1 cm x 5 cm-es téglalap alakú eszköz helyett egy egész szekrényt foglalna el, és sokkal kevésbé lenne megbízható. A számológépek így néznek ki több száz éve!

Elektronna shafa keruvannya - fotó

Természetesen a mikroáramkörök működéséhez nem elég egyszerűen beadni az ételt, amihez címek is szükségesek tisztelet”, majd ezeket a kiegészítő részeket a táblán, amelyektől a mikroáramkör elláthatja funkcióját.

Mikroáramkörök karbantartása - baba

Maga a mikroáramkör, minden egyéb részlet jól látható. tisztelet" Nagyon gyakori, hogy működés közben a mikroáramkörök felmelegednek, ideértve a stabilizátorok, mikroprocesszorok és egyéb eszközök mikroáramköreit is. Ebben az esetben, hogy a mikroáramkör ne égjen ki, radiátorhoz kell rögzíteni. A működés közben felmelegedő mikroáramkörök egy speciális hőelnyelő lemez köré vannak kialakítva - a felületen, amelynek a mikroáramkörök hátoldalán kell elhelyezkednie, és szorosan hozzá kell tapadnia a radiátorhoz.

A gondosan polírozott radiátorokon és lemezeken azonban továbbra is mikroszkopikus rések maradnak, aminek következtében a mikroáramkörök hője kevésbé hatékonyan kerül át a radiátorba. E hézagok kitöltéséhez használjon hővezető pasztát. Ugyanaz, mint amit a számítógép processzorára alkalmaztunk, mielőtt a radiátort az új állathoz csatlakoztattuk. Az egyik legszélesebb körben használt paszták a KPT-8.

A mikroáramkörök fejlesztései szó szerint 1-2 óra alatt forraszthatók, és azonnal működni kezdenek, anélkül, hogy bonyolult beállítást vagy magasan képzett beállítást igényelnének. Az autók hajtásláncainak mikroáramköreiről is szeretnék szólni, néha szó szerint 4-5 alkatrészről van szó. Egy ilyen erősítő kiválasztásához a pontosság kedvéért nem kell másik kártyát beszerelni (bár nem szükséges), és mindent összeszerelhet függő telepítéssel, közvetlenül a mikroáramkör magjaira.

Igaz, egy ilyen erősítőt összeszerelés után a legjobban a házba helyezni, mert egy ilyen kialakítás megbízhatatlan, és ha a vezetékek rövidre zárják, a mikroáramkör könnyen megéghet. Ezért azt javaslom minden gubacsnak, hogy ne vesztegessen egy kicsit többet, különben díjat fog keresni.

A mikroáramkörök szabályozó blokkjai - a stabilizátorok egyszerűbbek, mint a tranzisztorokon készültek. Csodáld meg, hány alkatrészt cserél ki a legegyszerűbb LM317 mikroáramkör: