1. THÔNG BÁO TUYỂN ADMIN DIỄN ĐÀN 2013
    Tìm kiếm nhà trọ - Ở ghép
    THÔNG BÁO BÁN ÁO SPKT.NET CHO THÀNH VIÊN DIỄN ĐÀN


    HÃY TÌM KIẾM Ở ĐÂY TRƯỚC KHI ĐẶT CÂU HỎI
    {xen:phrase loading}

Người ta đã làm ra những IC như thế nào?

Thảo luận trong 'Kỹ thuật Điện - Điện tử' bắt đầu bởi semicon.nhannguyen, 9 Tháng năm 2012.

  1. semicon.nhannguyen New Member

    Số bài viết: 38
    Đã được thích: 0
    Điểm thành tích: 0
    [TABLE="width: 757"]
    [TR]
    [TD="class: t_f"]Từ lúc nhìn thấy những con IC, hoặc những miếng IC hình tròn nhỏ, dán bẹt vào mạch in, mình đã tự hỏi nó được làm ra như thế nào. Đó là 1 câu hỏi khó

    Nó làm ra như thế nào hoặc nó được cấu tạo như thế nào, hoặc bên trong nó có gì v.v… vẫn là câu hỏi khó

    Nhưng với thời đại của IT ngày nay, không có gì là khó cả, google với keyword ” IC production process” bạn đã có ngay kết quả [IMG] )

    Như thế nào nhỉ

    Đầu tiên, là phải thiết kế. thiết kế IC cũng giống như thiết kế các mạch số đơn giản mà các bạn vẫn được học trong các trường ĐH, ví dụ môn Thiết kế luận lý ở ĐH bách khoa.

    Based on the development plan, the IC’s function and performance are first decided, and the logic circuit is designed. During logic circuit design, a logic circuit diagram is drawn to determine the electronic circuit required for the requested function. Once the logic circuit diagram is complete, simulations are performed multiple times to test the circuit’s operation. If there is no issue with the operation, the actual layout pattern for the devices and the interconnects is designed by computer-aided design(CAD), and a mask pattern is drawn.

    Mới đầu là phải vẽ mạch số( chắc là dùng circuit maker [IMG] ), rồi sau khi test ok thì cùng 1 chương trình nào đó để vẽ thành mẫu IC. Mask pattern này có lẽ là 1 mẫu nhưng kiểu như là âm bản hay gì đó

    After design of the logic circuit and the layout, a photomask is required to transcribe the design onto the wafer for use during front-end processing. The photomask is a copy of the circuit pattern, drawn on a glass plate coated with a metallic film. The glass plate lets light pass, but the metallic film does not. A state-of-the-art mask drawing system is used for the pattern exposure of the photomask. Due to increasingly high integration and miniaturization of the pattern, the size of the photomask is usually magnified four to ten times the actual size, depending on the irradiation equipment.

    Tiếp theo là in cái layout ra 1 tấm phim mà ng ta gọi là photomask, cái phim này chắc là khác phim chụp ảnh rồi, Phim làm bằng thủy tinh và bao bằng film kim loại. Layout sẽ được khắc trên film kim loại. Và photomask này thường có độ lớn gấp nhiều lần so với kích thước thực tế của IC. Như vậy có thể vẽ nhiều transistor lên, chắc chắn rồi.

    A thin, circular slice of semiconductor material is called a “wafer”, and is used as the substrate in IC manufacturing. A high-purity, single-crystal silicon called “99.999999999% (eleven-nine)” is grown from a seed to an ingot, after which its ends and individual wafer discs are sliced off. The wafers are generally available in diameters of 150 mm, 200 mm, or 300 mm, and are mirror-polished and rinsed before shipment from the wafer manufacturer.

    Tiếp theo là miếng wafer. Chắc ai cũng thấy miếng này rồi. Chắc có nhiều người tự hỏi sao bọn này không làm miếng wafer hình vuông. Câu trả lời là : miếng wafer được xắt ra từ thỏi silicon. Thỏi silicon thì được làm bằng cách nuôi 1 lõi nhỏ trong 1 thùng silicon tinh khiết nấu chảy, như vậy, thỏi silicon luôn có hình trụ. Nhưng đây cũng không phải là vấn đề, mà vẫn đề là làm wafer hình tròn dễ hơn làm hình chữ nhật hay hình vuông hay tam giác v.v…

    Nên nhớ silicon này tinh khiết tuyệt đối …

    When the wafer is ready, the next step is the patterning of the circuit pattern designed in the “design / mask creation” step. Before patterning, the wafer is placed in a high-temperature furnace to make the silicon react with oxygen or water vapor, and to develop oxide films on the wafer surface (thermal oxidation). These oxide films are used for the insulation of transistor gates and for the insulation of interconnect layers. To develop nitride films and polysilicon films, the chemical vapor deposition (CVD) method is used, in which a gaseous reactant is introduced to the silicon substrate, and chemical reaction with the substrate surface is prompted by high temperature or plasma. The metallic layers used in the wiring of the circuit are also formed by CVD, spattering (PVD: physical vapor deposition), or other plating methods.

    Các công đoạn phải làm trước khi tạo ra những transistor trên wafer và đi dây trên nó:

    Nung miếng wafer ở nhiệt độ cao để tạo ra 1 lớp oxide trên bề mặt wafer. Lớp oxide này đóng vai trò ngăn cách các transistor và ngăn cách giữa các lớp mạch .

    Tiếp theo là 1 lớp nitride film và polysilicon film. Rồi 1 lớp metal film( dùng để đi dây mạch ). Các lớp film này được tạo bằng các phương pháp khác nhau mà mình cũng ko hiểu lắm [IMG]

    The lithography method, which irradiates the wafer past a photomask, is used for patterning. In preparation for this process, a resin called “photoresist” is coated over the entire wafer. Photoresist is a special resin similar in behavior to photography films that changes properties when exposed to light. A drop of liquid photoresist is dripped onto the wafer surface as the wafer is rotated at high speed on the coating machine, resulting in an approximately 1μm thick coating.

    Sau đó, đĩa wafer sẽ được phủ một lớp nhựa (photoresist) . Lớp nhựa này có đặc tính giống như lớp bạc nitrate trên tấm phim thường dùng để chụp ảnh. Vài giọt nhựa sẽ được nhỏ vào tâm của đĩa đang quay tròn ở tốc độ cao. Lớp nhựa khi hình thành sẽ có độ dày 1μm

    The photomask created in the “design / mask creation” step is placed over the photoresist-coated wafer, which is then irradiated to have the circuit diagram transcribed onto it. The positions of the wafer and the mask are adjusted, and then an irradiation device called the “stepper” is used to irradiate the wafer through the mask with ultraviolet (UV) light. Where unmasked, the wafer is exposed to the UV light, and the exposed photoresist changes chemically. The mask is four to ten times larger than the actual size of the circuit, so the stepper lens must be adjusted to 1/4 to 1/10 magnification before being projected onto the wafer. The procedure is repeated for the entire surface of the wafer.

    [IMG]

    Tiếp theo là công đoạn phơi sáng. Photomask được dùng trong bước này. Như trong hình, 1 chùm sáng ultraviolet, được hướng bởi các thấu kính sẽ đi qua photomask. Sơ đồ mạch điện, bao gồm các transistor sẽ được khắc lên trên lớp film photoresist.

    Công đoạn chiếu sáng sẽ được lặp lại nhiều lần cho đến tấm wafer được phủ kín

    The photoresist chemically reacts and dissolves in the developing solution, only on the parts that were not masked during exposure (positive method). Development is performed with an alkaline developing solution. The developing solution dissolves the parts of photoresist that were chemically changed by exposure to light. After the development, photoresist is left on the wafer surface in the shape of the mask pattern. This is called the “resist pattern”.

    Tiếp theo, tùy theo phương pháp mà lớp photoresist đã / chưa chết sẽ được bóc đi bằng phương pháp hóa học

    “Etching” refers to the physical or chemical etching of oxide films and metallic films using the resist pattern as a mask. Etching with liquid chemicals is called “wet etching” and etching with gas is called “dry etching”. The oxide films are etched with chemicals, and the metallic films are etched with plasma.

    [IMG]

    Lớp film oxide và film kim loại đã được tạo ở bước trên sẽ được khắc dựa vào lớp mặt nạ photoresist. Phương pháp khắc dùng các hóa chất, dùng để khắc lên lớp oxide. Phương pháp dùng khí gas và tia plasma để khắc lên film kim loại. Hình trên mô tả việc khắc kim loại lên wafer.

    The photoresist remaining on the wafer surface is no longer necessary after etching is complete. Ashing by oxygen plasma or the likes is performed to remove the residual photoresist. The wafer is also rinsed with an acidic solution to remove any impurities, such as metals and organic matters. The steps from deposition to photoresist stripping are repeated multiple times to form a complexcircuit pattern on the wafer.

    Tiếp theo là bóc lớp photoresist ra bằng hóa chất và plasma

    First, a device insulation layer (field-oxide film) is formed around the active regions in which devices are to be formed, for electrical insulation of the devices. After the oxide film and nitride film are developed, a resist pattern is formed on the regions that will become the device insulation layer. Using the resist pattern as the mask, ion implantation is performed on the wafer, forming a p-type diffusion layer. (in the case of n-type transistors). Next, the oxide film and nitride film on the diffusion layer are etched. Using the nitride film pattern as the mask, the oxide film that will become the device insulation layer is developed. If there is any oxide film or nitride film left on the active regions in which devices will be formed, it will be etched.


    Trung tâm nghiên cứu và đào tạo Thiết Kế Vi Mạch Semicon
    http://vimachso.com http://thietkechip.com
    [/TD]
    [/TR]
    [/TABLE]
  2. dotdientu New Member

    Số bài viết: 76
    Đã được thích: 0
    Điểm thành tích: 0
  3. semicon.nhannguyen New Member

    Số bài viết: 38
    Đã được thích: 0
    Điểm thành tích: 0

Chia sẻ trang này