통합 회로의 제조 공정 : 실리콘에서 칩까지

통합 회로 (ICS)스마트 폰에서 우주선까지 모든 것을 전원을 두지 만,이 작은 놀라움이 디자인에 도달하기 전에 복잡한 여행을 이해하는 사람은 거의 없습니다. SIC 구성 요소에서 우리는 높은 신뢰성 IC를 공급하는 것을 전문으로하며,이 기사에서는 우리는8 단계 제조 공정그것은 원시 실리콘을 기능 칩으로 변환합니다.

IC 제조가 중요한 이유

현대 IC에는 손톱 크기의 실리콘 다이에 수십억 개의 트랜지스터가 포함되어 있습니다. 정밀 제조는 다음을 보장합니다.
✅성능 일관성
✅장기 신뢰성(자동차/항공 우주 응용 프로그램에 중요)
✅비용 효율성규모로

원자재가 미션 크리티컬 프로젝트에 대해 신뢰하는 IC가되는 방법을 살펴 보겠습니다.

1 단계 : 실리콘 잉곳 생산

프로세스:

1. 야금 등급 실리콘을 99.9999% ( "전자 급 실리콘")로 정화하십시오.

2. the를 통해 원통형 잉곳을 키우십시오Czochralski 방법녹은 실리콘이 씨앗 주위에 결정화되는 곳.

키 출력:

• 직경 200 ~ 300mm 잉곳 (8”또는 12”웨이퍼에 사용).

왜 중요한가:
10 억당 1 부의 불순물은 칩 기능을 망칠 수 있습니다.

2 단계 : 웨이퍼 슬라이싱 및 연마

프로세스:

1. 다이아몬드 와이어 톱을 사용하여 잉곳을 0.2–0.7mm 두께의 웨이퍼로 자릅니다.

2. 폴란드 표면으로 원자 수준의 부드러움 (ra <0.5nm).

산업 표준:

• 12 인치 웨이퍼는 고급 노드 (7nm, 5nm)를 지배합니다.

SIC 구성 요소 통찰력:
우리는 결함이없는 출발 재료를 보장하기 위해 ISO 인증 팹에서 웨이퍼를 공급합니다.

3 단계 : 포토 리소그래피 - 회로 패턴 화

프로세스:

1. 적용하다포토 레지스트(광에 민감한 중합체).

2. 포토 마스크를 통해 웨이퍼를 UV 라이트에 노출시켜 IC 패턴을 전송합니다.

3. 노출/노출되지 않은 영역을 제거하도록 개발 (저항 유형에 따라 다름).

중요한 장비:

• 극단적 인 자외선 (EUV) 리소그래피 기계 (7nm 미만의 노드).

도전:
정렬 정확도는 300mm 웨이퍼에서 1-2nm 이내에 있어야합니다.

4 단계 : 에칭 및 도핑

A. 에칭

• 혈장 (건식 에칭) 또는 화학 물질 (습식 에칭)을 사용하여 보호되지 않은 실리콘/산화물 층을 제거하십시오.

B. 도핑

• 실리콘의 전기 특성을 수정하기위한 임플란트 이온 (예 : 붕소, 인).

• 기술 : 확산 또는 이온 이식.

정밀 요인:
도핑 농도는 트랜지스터 임계 값 전압을 제어합니다.

5 단계 : 얇은 필름 증착

프로세스:
퇴적 절연 (SIO₂) 또는 전도성 (구리, 알루미늄) 층을 통해 :

• 
  

• 화학 기상 증착 (CVD)

• 물리 증기 증착 (PVD)

• 원자 층 증착 (ALD)

혁신 스포트라이트:
하이 -κ 유전체 (예를 들어, 산화물)는 서브 10nm 노드에서 누설 전류를 감소시킨다.

6 단계 : 금속 화 - 층 상호 연결

프로세스:

1. 수직 생성vias그리고 수평상호 연결구리 다마스센 공정 사용.

2. 구리 확산을 방지하기 위해 배리어 층 (예 : 질화물)을 적용하십시오.

성능 영향:
상호 연결 저항 및 정전 용량은 신호 속도와 전력 소비에 직접적인 영향을 미칩니다.

7 단계 : 테스트 및 품질 관리

프로세스:

1. 프로브 테스트 각각 미세한 바늘을 사용하여 죽습니다.

2. 전기 매개 변수를 측정합니다 (누출 전류, 스위칭 속도).

3. 잉크 또는 디지털 맵으로 결함이있는 다이를 표시하십시오.

SIC 구성 요소의 표준:
우리는 자동차 등급 ICS에 대한> 99.9%의 수율 속도를 제공하는 Fab와 파트너 관계를 맺고 있습니다.

8 단계 : 포장 및 최종 테스트

프로세스:

1. 별도의 다이 싱을 통해 죽는다.

2. 기판에 대한 결합 (예 : 리드 프레임, 유기농 PCB).

3. 에폭시/금속 패키지로 캡슐화.

고급 옵션:

• 플립 칩 BGA: 고밀도 I/O의 경우.

• 웨이퍼 수준 포장 (WLCSP): 웨어러블을위한 직접 PCB.

신뢰성 테스트:

• 열 사이클링 (-55 ° C ~ 150 ° C)

• 습도 저항 (85 ° C/85% RH)

IC 제조의 미래

신흥 기술은 생산을 재구성하고 있습니다.

1. 
   

2. 3D-IC 스태킹: 수직으로 다이를 통합하여 성능을 향상시킵니다.

3. 칩 렛 기반 디자인: 믹스 앤 매치는 비용 효율적인 커스터마이징을 위해 다이를 죽입니다.

4. AI 중심의 팹 최적화: 기계 학습은 결함을 예측하고 방지합니다.

주요 테이크 아웃

• IC 제조에는 500 개 이상의 공정 단계에서 나노 미터 규모의 정밀도가 필요합니다.

• 고급 포장 (예 : WLCSP, 3D-IC)은 웨이퍼 제조만큼 중요합니다.

• 품질 관리는 일반적인 IC를 분리합니다자동차/군사 등급 구성 요소.

~에sic 구성 요소, 우리는 모든 제조 파트너를 엄격하게 조사하여통합 회로AS9100D 및 IATF 16949 표준을 만나십시오. 방사선 강화 공간 IC 또는 산업 등급 마이크로 컨트롤러가 필요한지 여부에 관계없이 우리 팀은 추적 성과 신뢰성을 보장합니다.