1. Integrated Circuits-ийн тухай
1.1 Интеграл схемийн тухай ойлголт, үүсэл
Integrated Circuit (IC): Транзистор, диод зэрэг идэвхтэй төхөөрөмжүүдийг резистор, конденсатор зэрэг идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй хослуулан хэд хэдэн тодорхой боловсруулалтын техникээр дамжуулан нэгтгэдэг төхөөрөмжийг хэлнэ.
Тодорхой хэлхээний харилцан холболтын дагуу хагас дамжуулагч (цахиур эсвэл галлиум арсенид гэх мэт нэгдлүүд) хавтан дээр "нэгдсэн" хэлхээ эсвэл систем бөгөөд дараа нь тодорхой функцүүдийг гүйцэтгэхийн тулд бүрхүүлд савлана.
1958 онд Texas Instruments (TI) компанийн электрон тоног төхөөрөмжийг жижигрүүлэх ажлыг хариуцаж байсан Жек Килби нэгдсэн хэлхээний санааг дэвшүүлжээ.
"Конденсатор, резистор, транзистор гэх мэт бүх эд ангиудыг нэг материалаас хийж болох тул хагас дамжуулагч материал дээр хийж, дараа нь тэдгээрийг хооронд нь холбож бүрэн хэлхээ үүсгэх боломжтой гэж би бодсон."
1958 оны 9-р сарын 12, 9-р сарын 19-нд Килби интеграл хэлхээ үүссэнийг тэмдэглэж, фазын шилжилтийн осциллятор болон гохыг үйлдвэрлэж, үзүүлэв.
2000 онд Килби физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Нобелийн шагналын хороо нэгэнтээ Килби "орчин үеийн мэдээллийн технологийн үндэс суурийг тавьсан" гэж тайлбарлав.
Доорх зурагт Килби болон түүний нэгдсэн хэлхээний патентыг харуулав.
1.2 Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх технологийг хөгжүүлэх
Дараах зурагт хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх технологийн хөгжлийн үе шатуудыг харуулав. 
1.3 Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн сүлжээ
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн гинжин хэлхээний бүтцийг (ихэвчлэн нэгдсэн хэлхээ, түүний дотор салангид төхөөрөмжүүд) дээрх зурагт үзүүлэв.
- Fables: Үйлдвэрлэлийн шугамгүйгээр бүтээгдэхүүний загвар зохион бүтээдэг компани.
- IDM: Нэгдсэн төхөөрөмж үйлдвэрлэгч, нэгдсэн төхөөрөмж үйлдвэрлэгч;
- IP: хэлхээний модуль үйлдвэрлэгч;
- EDA: Электрон дизайн Автомат, цахим дизайны автоматжуулалт, компани нь голчлон дизайны хэрэгслүүдээр хангадаг;
- Цутгамал үйлдвэр; Чип үйлдвэрлэх үйлчилгээ үзүүлэх өрлөгийн үйлдвэр;
- Сав баглаа боодол, туршилтын цутгамал үйлдвэрүүд: голчлон Fables болон IDM үйлчилгээ үзүүлдэг;
- Материал, тусгай тоног төхөөрөмжийн компаниуд: чип үйлдвэрлэдэг компаниудыг голчлон шаардлагатай материал, тоног төхөөрөмжөөр хангадаг.
Хагас дамжуулагч технологийг ашиглан үйлдвэрлэсэн гол бүтээгдэхүүн нь нэгдсэн хэлхээ ба салангид хагас дамжуулагч төхөөрөмж юм.
Нэгдсэн хэлхээний үндсэн бүтээгдэхүүнүүд нь:
- Хэрэглээний тусгай стандарт хэсгүүд (ASSP);
- Микропроцессорын нэгж (MPU);
- Санах ой
- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);
- Аналог хэлхээ;
- Ерөнхий логик хэлхээ (Logical Circuit).
Хагас дамжуулагч салангид төхөөрөмжүүдийн үндсэн бүтээгдэхүүнүүд орно:
- диод;
- транзистор;
- Эрчим хүчний төхөөрөмж;
- Өндөр хүчдэлийн төхөөрөмж;
- богино долгионы төхөөрөмж;
- Оптоэлектроник;
- Мэдрэгч төхөөрөмж (Мэдрэгч).
2. Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн үйл явц
2.1 Чип үйлдвэрлэл
Цахиур хавтан дээр хэдэн арван эсвэл бүр хэдэн арван мянган тодорхой чипүүдийг нэгэн зэрэг хийж болно. Цахиур хавтан дээрх чипсийн тоо нь бүтээгдэхүүний төрөл, чип бүрийн хэмжээ зэргээс шалтгаална.
Цахиурын хавтангуудыг ихэвчлэн субстрат гэж нэрлэдэг. Цахиур хавтангийн диаметр жил ирэх тусам нэмэгдэж, эхэндээ 1 инч хүрэхгүй байсан бол одоо 12 инч (ойролцоогоор 300 мм) болж, 14 инч буюу 15 инч болж шилжиж байна.
Чип үйлдвэрлэлийг ерөнхийд нь таван үе шатанд хуваадаг: цахиур хавтан бэлтгэх, цахиур хавтан үйлдвэрлэх, чип турших/түүх, угсрах, савлах, эцсийн туршилт.
(1)Цахиурын хавтанцар бэлтгэх:
Түүхий эдийг хийхийн тулд цахиурыг элснээс гаргаж аваад цэвэршүүлдэг. Тусгай процесс нь зохих диаметртэй цахиурын ембүү үүсгэдэг. Дараа нь ембүүг бичил чип хийхэд зориулж нимгэн цахиур хавтан болгон хайчилж авдаг.
Өргөст цаасыг бүртгэлийн ирмэгийн шаардлага, бохирдлын түвшин гэх мэт тодорхой үзүүлэлтийн дагуу бэлтгэдэг.
(2)Цахиур хавтан үйлдвэрлэл:
Чип үйлдвэрлэл гэж нэрлэгддэг нүцгэн цахиур хавтан нь цахиурын хавтан үйлдвэрлэх үйлдвэрт хүрч, дараа нь янз бүрийн цэвэрлэгээ, хальс үүсгэх, фотолитографи, сийлбэр, допинг хийх үе шатуудыг дамждаг. Боловсруулсан цахиур хавтан нь цахиурын хавтан дээр байнга сийлсэн бүхэл бүтэн нэгдсэн хэлхээтэй.
(3)Цахиур ялтсуудыг турших, сонгох:
Цахиур хавтан үйлдвэрлэж дууссаны дараа цахиурын ялтсуудыг турших/ангилах хэсэг рүү илгээж, тус тусдаа чипсийг шалгаж, цахилгаанаар шалгадаг. Дараа нь зөвшөөрөгдөх болон хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй чипүүдийг ялгаж, гэмтэлтэй чипийг тэмдэглэнэ.
(4)Угсрах, савлах:
Өргөст ялтсуудыг турших/ангилах дараагаар угсрах, баглаа боодлын үе шатанд орж, бие даасан чипсийг хамгаалалтын хоолойд савлана. Өрөөний арын тал нь субстратын зузааныг багасгахын тулд нунтаглана.
Өргөст хальс бүрийн ар талд зузаан хуванцар хальс нааж, дараа нь алмаазан үзүүртэй хөрөөний ирийг урд талын зураасны дагуу талст бүрээс салгахад ашигладаг.
Цахиурын арын хэсэгт байрлах хуванцар хальс нь цахиурын чипийг унахаас хамгаалдаг. Угсрах үйлдвэрт сайн чипсийг шахаж эсвэл нүүлгэн шилжүүлж угсрах багцыг үүсгэдэг. Дараа нь чип нь хуванцар эсвэл керамик бүрхүүлд битүүмжлэгдсэн байна.
(5)Эцсийн туршилт:
Чипийн ажиллагааг хангахын тулд савласан нэгдсэн хэлхээ бүрийг үйлдвэрлэгчийн цахилгаан болон хүрээлэн буй орчны шинж чанарын параметрийн шаардлагыг хангахын тулд туршиж үздэг. Эцсийн туршилтын дараа чипийг тусгай газар угсрахаар захиалагч руу илгээдэг.
2.2 Үйл явцын хэлтэс
Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн процессыг ерөнхийд нь дараахь байдлаар хуваадаг.
Урд хэсэг: Урд талын процесс нь ерөнхийдөө транзистор гэх мэт төхөөрөмжүүдийн үйлдвэрлэлийн процессыг хэлдэг бөгөөд үүнд тусгаарлах, хаалганы бүтэц, эх үүсвэр ба ус зайлуулах суваг, контактын нүх гэх мэт үүсэх процессууд орно.
Арын төгсгөл: Арын төгсгөлийн процесс нь голчлон чип дээрх янз бүрийн төхөөрөмжид цахилгаан дохиог дамжуулах боломжтой харилцан холболтын шугам үүсэхийг хэлнэ, үүнд харилцан холболтын шугамын хооронд диэлектрик хуримтлуулах, металл шугам үүсэх, хар тугалганы дэвсгэр үүсэх зэрэг процессууд орно.
Дунд шат: Транзисторын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд 45нм/28нм-ийн дараа дэвшилтэт технологийн зангилаанууд өндөр-k gate диэлектрик ба металл хаалганы процессыг ашигладаг бөгөөд транзисторын эх үүсвэр болон ус зайлуулах байгууламжийг бэлтгэсний дараа солих хаалганы процессууд болон орон нутгийн харилцан холболтын процессуудыг нэмнэ. Эдгээр процессууд нь урд талын процесс ба арын төгсгөлийн процессуудын хооронд байдаг бөгөөд уламжлалт процессуудад ашиглагддаггүй тул тэдгээрийг дунд шатны процессууд гэж нэрлэдэг.
Ихэвчлэн контактын нүхийг бэлтгэх үйл явц нь урд талын процесс ба арын төгсгөлийн процессыг хооронд нь хуваах шугам юм.
Холбоо барих нүх: 1-р давхаргын металл холболтын шугам ба субстратын төхөөрөмжийг холбох цахиур хавтан дээр босоо сийлсэн нүх. Энэ нь вольфрам зэрэг металлаар дүүргэгдсэн бөгөөд төхөөрөмжийн электродыг металл холболтын давхаргад хүргэхэд ашигладаг.
Цоорхойгоор: Энэ нь хоёр металлын давхаргын хоорондох диэлектрик давхаргад байрлах металлын харилцан холболтын шугамын хоёр зэргэлдээ давхаргын хоорондох холболтын зам бөгөөд ерөнхийдөө зэс зэрэг металлаар дүүргэгдсэн байдаг.
Өргөн утгаараа:
Урд талын процесс: Өргөн утгаараа нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэл нь туршилт, сав баглаа боодол болон бусад алхмуудыг багтаасан байх ёстой. Туршилт, сав баглаа боодолтой харьцуулахад бүрэлдэхүүн хэсэг болон харилцан холболтын үйлдвэрлэл нь нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн эхний хэсэг бөгөөд тэдгээрийг урд талын процесс гэж нэрлэдэг;
Ар талын процесс: Туршилт, баглаа боодлыг арын процесс гэж нэрлэдэг.
3. Хавсралт
SMIF: Стандарт механик интерфэйс
AMHS: Материал дамжуулах автоматжуулсан систем
OHT: Агаарын өргөгч дамжуулах
FOUP: Урд онгойлгох нэгдсэн хонхорцог, 12 инчийн (300мм) хэмжээтэй вафельд зориулсан онцгой
Илүү чухал нь,Semicera хангах боломжтойбал чулуун хэсгүүд, зөөлөн/хатуу эсгий,цахиурын карбидын эд анги, CVD цахиурын карбидын эд анги, баSiC/TaC бүрсэн хэсгүүд30 хоногийн дотор хагас дамжуулагчийн бүрэн процессоор .Бид таны Хятад дахь урт хугацааны түнш болохыг чин сэтгэлээсээ хүсч байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 8-р сарын 15-ны хооронд