|
Fabrication puces , aussi connu comme les circuits intégrés, a commencé comme une méthode pour surmonter les obstacles en calcul numérique . La prise en charge des chemins de circuits lents et facilement surchauffe des ordinateurs à tubes sous vide , les circuits intégrés sont devenus importants , alors populaire et finalement omniprésent. Le fondement de la croissance micropuces a été un progrès radical dans la technologie utilisée pour leur fabrication. Comme procédés plus anciens ont atteint leur limite , la recherche pour une conception plus puissant et concepts de fabrication se met en branle . Les premiers ordinateurs et les circuits
Les ordinateurs numériques des années 1930 et 1940 étaient fondées sur des tubes à vide qui contrôlaient le passage du courant électrique. Mais la chaleur , de la taille et de fiabilité des ordinateurs à tube conduit une recherche de concepts de contrôle d'énergie alternatives . Les principales approches des années 1950 participent à souder des centaines de transistors dans les circuits . À la fin de 1958 et début de 1959 , deux ingénieurs , Jack Kilby et Robert Noyce, découvert indépendamment la clé de la fabrication de circuits intégrés fiables en grandes quantités. Ils gravés tous les tracés de circuits en un seul morceau de matériau semi-conducteur pour créer une puce à semi-conducteurs .
-Conducteurs sont des matériaux qui conduisent l'électricité sous certaines conditions, et résistent dans d'autres. Avec une compréhension de leurs propriétés , il est possible de contrôler avec précision le flux électrique dans une puce --- une condition préalable pour les circuits fiables.
Devenir propre
La plupart des puces électroniques sont un quelques centimètres carrés. Dans cet espace s'inscrit millions de composants électriques individuels . Leur petite taille les rend circuits intégrés hautement vulnérables à la contamination , même microscopique par la poussière , la saleté ou des cellules de la peau , même mortes au cours du processus de fabrication. Pour cette raison, toute la fabrication puce a lieu dans des salles blanches , qui sont des environnements fermés qui sont plus propres que les salles d'opération , dans laquelle l'air est constamment re- filtré et tout le personnel doit porter des combinaisons de protection et des systèmes d'air fermées.
Readying les chemins de circuit
La première étape de fabrication de circuits intégrés est d'avoir un substrat, ou une base de silicium pur , qui est cristallisée et découpé en formes de plaquettes . Les plaquettes sont finement recouverts d' une substance chimique isolant ( oxyde de silicium ) et ensuite un produit chimique sensible à la lumière spécial appelé un photorésist . Les tranches sont ensuite exposés à une lumière ultraviolette à travers un dispositif appelé un masque photographique . Ce masque permet seulement à la lumière à travers le motif complexe des trajets de circuit souhaitées. Les propriétés chimiques de la résine photosensible exposée sont modifiés par l' exposition à la lumière , ce qui lui permet , et l'oxyde de silicium sous-jacent , à développer et chimiquement gravé loin . Le processus est similaire au concept de développement de films photographiques.
Ajout du Fils
Les zones où la résine photosensible a été emporté peuvent être personnalisées à plusieurs reprises et complexe avec des implants chimiques qui gèrent leurs propriétés électriques. Une fois terminé, les tranches sont placées dans une chambre à vide où ils sont recouverts d'une couche mince de métal conducteur , tel que l'aluminium ou le cuivre. Le procédé de la résine photosensible et le masque est ensuite répété . Le métal sous ces zones résine photosensible frappés par la lumière est attaquée chimiquement , laissant un réseau complexe de fils et de transistors précisément alignés , prêts à commencer traitement de l'information .
Inspection et l'emballage
Parce que les dimensions d'un circuit intégré sont si petits , les défauts se produisent souvent dans le produit. Les circuits sont testés avant d'être emballés, avec des processus d'inspection allant de l'inspection optique avancé par les caméras numériques ou des lasers à des tests électriques détaillés. Puces qui passe sont envoyés pour être emballé dans un contenant étanche qui les protège de l'environnement. Ce forfait sera le moyen par lequel le circuit intégré peut brancher sur les circuits imprimés et autres dispositifs d'interface, et contient les axes familiers sur le fond de puces informatiques.
Frapper le mur
< br > Les plus de transistors et des fils qu'on ne peut tenir sur une puce , le plus puissant de la puce est . Parce que le processus de fabrication est basé sur la lumière, toujours plus petites longueurs d'onde sont nécessaires pour permettre la diminution des composants. Voici quelques idées d' extrême UV , les rayons X et les faisceaux d'électrons , qui exigent également une nouvelle résine photosensible chemicals.A domaine de recherche porte sur la construction de circuits intégrés en trois dimensions qui permettent la mise en place de beaucoup plus de transistors et de composants dans un petit espace à l'aide interconnecté couches de circuit .
|
