أخبار
مخزون المعدات والمواد الرئيسية في عملية تصنيع أشباه الموصلات
تشمل عملية معالجة منتجات أشباه الموصلات بشكل رئيسي تصنيع الرقاقة (الجزء الأمامي) واختبار التغليف (الجزء الخلفي). ومع تطور تقنيات التغليف المتقدمة، أصبح هناك رابط معالجة بين تصنيع الرقاقة والتغليف، يُعرف باسم "الجزء الأوسط". ونظرًا لتعدد عمليات معالجة منتجات أشباه الموصلات، يتطلب التصنيع عددًا كبيرًا من معدات ومواد أشباه الموصلات.
يمكن تقسيم خطوط إنتاج الرقاقات إلى سبعة أقسام إنتاجية منفصلة: المعالجة الحرارية، والطباعة الضوئية، والحفر، وزرع الأيونات، وترسيب نمو الأغشية الرقيقة، والتلميع (CMP)، والتعدين. تُجرى هذه الأقسام الإنتاجية الرئيسية السبعة، مع الخطوات والقياسات ذات الصلة، في غرفة الرقاقات النظيفة. وتُوضع في هذه الأقسام مجموعة من أجهزة أشباه الموصلات لتلبية احتياجات مختلفة.
عملية التعبئة والتغليف التقليدية
يمكن تقسيم عملية اختبار التغليف (الاختبار الخلفي) التقليدية تقريبًا إلى ثماني خطوات رئيسية: التخفيف الخلفي، وقطع الرقاقة، والترقيع، وربط الرصاص، والقولبة، والطلاء، والتضليع/الصب، والاختبار النهائي. بالمقارنة مع تصنيع رقائق الدوائر المتكاملة (القناة الأمامية)، يُعد التغليف بالقناة الخلفية بسيطًا نسبيًا، وذو صعوبة تقنية منخفضة، كما أن متطلبات بيئة العملية والمعدات والمواد أقل بكثير من متطلبات تصنيع الرقاقة.
يمكن تقسيم عملية اختبار التغليف (الاختبار الخلفي) التقليدية تقريبًا إلى ثماني خطوات رئيسية: التخفيف الخلفي، وقطع الرقاقة، والترقيع، وربط الرصاص، والقولبة، والطلاء، والتضليع/الصب، والاختبار النهائي. بالمقارنة مع تصنيع رقائق الدوائر المتكاملة (القناة الأمامية)، يُعد التغليف بالقناة الخلفية بسيطًا نسبيًا، وذو صعوبة تقنية منخفضة، كما أن متطلبات بيئة العملية والمعدات والمواد أقل بكثير من متطلبات تصنيع الرقاقة.
عملية تصنيع أشباه الموصلات هي الوسيلةالدائرة المتكاملةيُعدّ التصنيع المستوي أساس تصميم الدوائر المتكاملة، ولا يزال حاليًا العملية السائدة في إنتاج أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة؛ إذ يتضمن تصنيع الدوائر المتكاملة سلسلة من العمليات الكيميائية أو الفيزيائية المعقدة على رقائق السيليكون. وببساطة، يمكن تقسيم هذه العمليات إلى أربع فئات أساسية: إنتاج الأغشية (الطبقة الأولى)، والنقش (النقش)، والحفر، والتطعيم. وتُدمج هذه التقنيات، التي تشمل تصنيع الترانزستورات ومعالجة الوصلات على شريحة واحدة، في عمليات تصنيع أشباه الموصلات.
1، عملية الطباعة الحجرية
الطباعة الحجرية هي عملية إزالة جزء محدد من الغشاء الرقيق على سطح الرقاقة من خلال سلسلة من خطوات الإنتاج. بعد ذلك، يُترك غشاء رقيق ذو بنية مجهرية على سطح الرقاقة. قد يكون الجزء المُزال على شكل ثقب في الغشاء أو جزيرة متبقية. الهدف من إنتاج الطباعة الحجرية هو إنتاج أنماط مميزة دقيقة الأبعاد وفقًا لمتطلبات تصميم الدائرة، وموضعة بشكل صحيح على سطح الرقاقة، ومرتبطة بشكل صحيح بالمكونات الأخرى. من خلال عملية الطباعة الضوئية، يتم الاحتفاظ بالجزء الأخير من النمط المميز على الرقاقة. يشار إليها أحيانًا باسم Photomasking أو Masking أو Photolithography أو Microlithography، وهي العملية الأكثر أهمية في تصنيع أشباه الموصلات. يمكن أن تؤدي الأخطاء في عملية الطباعة الحجرية إلى رسومات مشوهة أو تسجيل رديء، مما قد يؤثر في النهاية على الخصائص الكهربائية للجهاز.
2- عملية المنشطات
التنشيط هو عملية إدخال كمية محددة من الشوائب إلى سطح الرقاقة من خلال فتحة الغشاء، ويمكن تحقيق ذلك بطريقتين: الانتشار الحراري وزرع الأيونات. الانتشار الحراري هو تفاعل كيميائي يحدث عند درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 1000 درجة مئوية، حيث تتعرض الرقاقة لغاز عنصر مُنشط معين؛ وفي تطبيقات الرقاقة، يُطلق على الانتشار الحراري أيضًا اسم انتشار الحالة الصلبة لأن مادة الرقاقة صلبة. الانتشار الحراري هو عملية تفاعل كيميائي. زرع الأيونات هو عملية تفاعل فيزيائي. توضع الرقاقة في أحد طرفي جهاز زرع الأيونات، ومصدر الأيون المُنشط (عادةً ما يكون غازيًا) في الطرف الآخر. عند أحد طرفي مصدر الأيونات، تتأين ذرات المُنشط (بشحنة معينة) وتُدفع إلى سرعات فائقة بواسطة مجال كهربائي، مارًا عبر سطح الرقاقة. يدفع زخم الذرات الذرات المُنشطة إلى سطح الرقاقة، كما لو أن رصاصة من مسدس تصطدم بجدار. الغرض من عملية التنشيط هو تكوين جيب داخل سطح الرقاقة، إما غني بالإلكترونات (من النوع N) أو غني بالفجوات (من النوع P). تُشكل هذه الجيوب الوصلة PN النشطة كهربائيًا، والتي تعتمد عليها جميع الترانزستورات والثنائيات والمكثفات والمقاومات في الدائرة للعمل.
3. عملية نمو الغشاء
تتكوّن على سطح الرقاقة العديد من الأغشية الرقيقة، والتي قد تكون عوازل أو أشباه موصلات أو موصلات. تتكون هذه الأغشية من مواد مختلفة، وتُنمّى أو تُرسّب باستخدام عمليات متنوعة. وتتمثل تقنيات المعالجة الرئيسية في نموّ أغشية السيليكا وترسيب أغشية من مواد مختلفة. ومن تقنيات الترسيب الشائعة الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، والتبخير، والرشّ.
4. عملية المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية هي عملية تسخين وتبريد الرقاقات ببساطة لتحقيق نتيجة محددة. أثناء عملية المعالجة الحرارية، لا تتم إضافة أو طرح أي مادة من الرقاقة، وستتبخر بعض الملوثات وبخار الماء من الرقاقة. بعد عملية زرع الأيونات، توجد معالجة حرارية مهمة. يتم إصلاح تلف الرقاقة الناتج عن حقن ذرات التنشيط عن طريق المعالجة الحرارية، والتي تسمى التلدين، وتكون درجة الحرارة عمومًا حوالي 1000 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، بعد صنع السلك المعدني على الرقاقة، ستكون هناك خطوة من المعالجة الحرارية. تحمل هذه الأسلاك التيار بين مختلف مكونات الدائرة. لضمان توصيل كهربائي جيد، يتم دمج المعدن بإحكام على سطح الرقاقة بعد المعالجة الحرارية عند 450 درجة مئوية. الاستخدام الثالث للمعالجة الحرارية هو تبخير المذيب عن طريق تسخين المقاوم الضوئي على سطح الرقاقة للحصول على أنماط دقيقة.
أنتجت شركة Fountyl Technologies PTE Ltd ظرف فراغ سيراميكي يتضمن مواد مساميةتشاك سيراميك، ظرف الأخدود الحلقي، ظرف سيراميك دبوس الرقاقة وظرف كهروستاتيكي، والذي يتميز بمقاومة عالية للتآكل، ومقاومة ممتازة للتآكل البلازمي، وقوة درجات الحرارة العالية، والتوصيل الحراري الجيد، ومخصص لتلبية الاحتياجات الخاصة للمستخدمين. تكنولوجيا الإنتاج المتقدمة ووسائل الاختبار الصارمة لضمان الجودة العالية للمنتجات، ملتزمة بتزويد العملاء بحلول تطبيق السيراميك المتقدمة.
