Bagaimana litar bersepadu

Kemunculan litar bersepadu telah menghasilkan revolusi teknologi sebenar dalam industri elektronik dan IT. Nampaknya hanya beberapa dekad yang lalu, untuk pengkomputeran elektronik mudah, komputer tiub besar digunakan, menduduki beberapa bilik dan bahkan seluruh bangunan.

Komputer ini mengandungi beribu-ribu lampu elektronik, yang memerlukan kuasa elektrik yang besar dan sistem penyejukan khas untuk kerja mereka. Hari ini, mereka digantikan oleh komputer pada litar bersepadu.

Malah, litar bersepadu adalah pemasangan pelbagai komponen semikonduktor mikroskopik yang diletakkan pada substrat dan dibungkus dalam kes kecil.

Satu cip moden saiz kuku manusia boleh mengandungi beberapa juta dioda, transistor, perintang, penyambung konduktor dan komponen lain di dalam, yang pada zaman dahulu memerlukan ruang hangar yang agak besar untuk penempatan mereka.

Anda tidak perlu pergi jauh untuk contoh, sebagai contoh, pemproses i7 mengandungi lebih daripada tiga bilion transistor di kawasan yang kurang daripada 3 sentimeter persegi! Dan ini bukan batasnya.

Seterusnya, kami akan mempertimbangkan asas proses membuat cip. Mikroelektrik terbentuk menurut teknologi planar (permukaan) dengan litografi. Ini bermakna, ia adalah, semenjak itu, ditanam dari semikonduktor pada substrat silikon.

Langkah pertama adalah untuk menyediakan wafer silikon nipis, yang diperolehi dari satu kristal tunggal silikon dengan memotong dari bahan kerja silinder menggunakan cakera bersalut berlian. Plat digilap di bawah syarat khas untuk mengelakkan pencemaran dan sebarang debu.

Selepas itu, plat teroksidasi - ia terdedah kepada oksigen pada suhu kira-kira 1000 ° C untuk mendapatkan permukaannya lapisan filem dielektrik silikon yang kuat dengan ketebalan bilangan mikron yang diperlukan. Ketebalan lapisan oksida yang diperolehi bergantung pada masa pendedahan kepada oksigen, serta pada suhu substrat semasa pengoksidaan.

Kemudian photoresist digunakan untuk lapisan silikon dioksida - komposisi fotosensitif, yang selepas penyinaran larut dalam bahan kimia tertentu. Stensil diletakkan pada photoresist - photomask dengan kawasan telus dan legap. Kemudian piring dengan photoresist yang digunakan untuknya terdedah - ia diterangi dengan sumber radiasi ultraviolet.

Sebagai hasil pendedahan, bahagian fotoresist yang berada di bawah bahagian telus photomask mengubah sifat kimianya, dan kini boleh dengan mudah dikeluarkan bersama dengan silikon dioksida di bawahnya dengan bahan kimia khas, menggunakan plasma atau kaedah lain - ini dipanggil etsa. Di penghujung gerek, tempat yang tidak terlindung (wafer) wafer dibersihkan dari photoresist yang terdedah dan kemudian daripada silikon dioksida.

Selepas etsa dan pembersihan dari photoresist yang tidak diterangi dari bahagian-bahagian substrat di mana silikon dioksida kekal, mereka mula epitaxy - mereka memohon lapisan bahan yang dikehendaki satu atom tebal ke wafer silikon. Lapisan tersebut boleh digunakan seperti yang diperlukan. Seterusnya, plat dipanaskan dan penyebaran ion bahan-bahan tertentu dijalankan untuk mendapatkan p dan n-wilayah. Boron digunakan sebagai penerima, dan arsenik dan fosforus digunakan sebagai penderma.

Pada penghujung proses, metalisasi dilakukan dengan aluminium, nikel atau emas untuk mendapatkan filem konduktif nipis yang akan bertindak sebagai penyambung konduktor untuk transistor, diod, perintang yang ditanam pada substrat pada peringkat terdahulu, dan sebagainya.Dengan cara yang sama, pad untuk pemasangan microcircuit pada papan litar bercetak adalah output.

Lihat juga: Cip Analog Legenda