Paano nakasama ang mga integrated circuit

Ang pagdating ng mga integrated circuit ay gumawa ng isang tunay na teknolohikal na rebolusyon sa elektronikong industriya at IT. Ito ay tila na lamang ng ilang mga dekada na ang nakakaraan, para sa mga simpleng pagkalkula ng electronic, ang mga malalaking computer na tubo ang ginamit, sumasakop sa ilang mga silid at maging sa buong mga gusali.

Ang mga kompyuter na ito ay naglalaman ng maraming libu-libong mga elektronikong lampara, na nangangailangan ng malalaking kuryente at mga espesyal na sistema ng paglamig para sa kanilang trabaho. Ngayon, pinalitan sila ng mga computer sa mga integrated circuit.

Sa katunayan, ang isang integrated circuit ay isang pagpupulong ng maraming mga mikroskopiko na laki ng mga sangkap na semiconductor na nakalagay sa isang substrate at nakaimpake sa isang pinaliit na kaso.

Ang isang modernong chip ang laki ng isang kuko ng tao ay maaaring maglaman ng maraming milyong diode, transistors, resistors, pagkonekta ng mga conductor at iba pang mga sangkap sa loob, na sa mga unang araw ay mangangailangan ng puwang ng isang medyo malaking hangar para sa kanilang paglalagay.

Hindi mo na kailangang lumayo para sa mga halimbawa, ang i7 processor, halimbawa, ay naglalaman ng higit sa tatlong bilyong transistor sa isang lugar na mas mababa sa 3 square sentimetro! At hindi ito ang limitasyon.

Susunod, isasaalang-alang namin ang batayan ng proseso ng paglikha ng mga chips. Ang microcircuit ay nabuo alinsunod sa teknolohiya ng planar (ibabaw) sa pamamagitan ng lithography. Nangangahulugan ito na ito ay, tulad nito, lumaki mula sa isang semiconductor sa isang silikon na substrate.

Ang unang hakbang ay maghanda ng isang manipis na wafer ng silikon, na nakuha mula sa isang solong kristal na silikon sa pamamagitan ng pagputol mula sa isang cylindrical workpiece gamit ang isang brilyante na pinahiran na disk. Ang plato ay pinakintab sa ilalim ng mga espesyal na kondisyon upang maiwasan ang kontaminasyon at anumang alikabok.

Pagkatapos nito, ang plato ay na-oxidized - nakalantad ito sa oxygen sa temperatura na halos 1000 ° C upang makakuha ng isang layer ng isang matibay na dielectric na pelikula ng silikon dioxide na may kapal ng kinakailangang bilang ng mga microns sa ibabaw nito. Ang kapal ng layer ng oxide sa gayon nakuha ay depende sa oras ng pagkakalantad sa oxygen, pati na rin sa temperatura ng substrate sa panahon ng oksihenasyon.

Susunod, ang isang photoresist ay inilalapat sa silicon dioxide layer - isang komposisyon ng photosensitive, na, pagkatapos ng pag-iilaw, ay natunaw sa isang tiyak na sangkap na kemikal. Ang isang stencil ay inilalagay sa photoresist - isang photomask na may mga transparent at opaque na lugar. Pagkatapos ang isang plato na may isang photoresist na inilalapat sa ito ay nakalantad - naiilaw ito na may mapagkukunan ng radiation ng ultraviolet.

Bilang resulta ng pagkakalantad, ang bahaging bahagi ng photoresist na nasa ilalim ng mga transparent na bahagi ng photomask ay nagbabago ng mga katangian ng kemikal nito, at maaari na ngayong madaling maalis kasama ang silikon na dioxide sa ilalim nito ng mga espesyal na kemikal, gamit ang plasma o ibang pamamaraan - ito ay tinatawag na etching. Sa pagtatapos ng etching, ang mga hindi protektadong (iluminado) na mga lugar ng plato ay nalinis ng nakalantad na photoresist at pagkatapos ng silikon.

Matapos ang pag-etching at paglilinis mula sa hindi naiilaw na photoresist ng mga bahagi ng substrate na kung saan ang silikon na dioxide ay nanatili, nagsisimula sila ng epitaxy - inilalapat nila ang mga layer ng nais na sangkap ng isang makapal na atom papunta sa silikon na wafer. Ang nasabing mga layer ay maaaring mailapat hangga't kinakailangan. Susunod, ang plato ay pinainit at pagsasabog ng mga ions ng ilang mga sangkap ay isinasagawa upang makakuha ng mga p at n-rehiyon. Ang Boron ay ginagamit bilang isang tumatanggap, at ang arsenic at posporus ay ginagamit bilang mga donor.

Sa pagtatapos ng proseso, ang pagsukat ay isinasagawa gamit ang aluminyo, nikel o ginto upang makakuha ng manipis na conductive films na kikilos bilang pagkonekta ng mga conductor para sa transistors, diode, resistors na lumaki sa substrate sa mga nakaraang yugto, atbp.Sa parehong paraan, ang mga pad para sa pag-mount ng microcircuit sa naka-print na circuit board ay output.

Tingnan din: Maalamat na Mga Chip ng Analog