Mikroelektronikaéstechnológia Bevezetõ elõadás Villamosmérnöki Szak, III. Évfolyam.

Az előadások a következő témára: "Mikroelektronikaéstechnológia Bevezetõ elõadás Villamosmérnöki Szak, III. Évfolyam."— Előadás másolata:

1 Mikroelektronikaéstechnológia Bevezetõ elõadás Villamosmérnöki Szak, III. Évfolyam

2 Technológiai alapfogalmak IC-k egy felületszerelt panelon Megnézzük, hogy mi van e tokok belsejében

3 Technológiai alapfogalmak Szelet és chip A ma használt szelet átmérõk: 12,5 - 15 - 17,5 - 20 cm Egyforma chipek Egy szeleten 100-2000 chip készül egyszerre!

4 Technológiai alapfogalmak Megmunkált szeletek, darabolás elõtt

5 Szelet, kész chipekkel Technológiai alapfogalmak A kész szeletek darabolása

6 Technológiai alapfogalmak Egy egyszerû IC chip fénymikroszkópi képe  A 741 A különbözõ vastagságú oxidréteggel fedett területek különbözõ színûnek látszanak

7 Technológiai alapfogalmak 16  16 mm-es memória chipek

8 Technológiai alapfogalmak Csíkszélesség, “feature size” Diffúziós csík Fémezés csík Elektron-mikroszkópos felvétel A kezdetekkor: 12 - 15  m 12 - 15  m Ma (1999) 0,18 - 0,35  m 0,18 - 0,35  m

9 Technológiai alapfogalmak Maszkok Üveglemezen krómréteg Pontosság igény: pl. 0,1 , 10 cm távolságon: 10 -6 ! A látható fény: =0.3-0.6  m =0.3-0.6  m deep UV!

10 Technológiai alapfogalmak Maszk-sorozat, illesztés IC ellenállás elektron-mikroszkópi képe Fémezés Kontaktus ablak Bázis diffúzió Emitter diffúzió Egy technológia   12-15-20 maszk Az illesztés problémája

11 Technológiai alapfogalmak “Core” és “pad” TTL 7400, fénymikroszkóp LSI áramkör terve, képernyőn Core Pad circuits

12 Technológiai alapfogalmak A szeleteket 20-40 -es csoportokban kezelik Diffúziós kályhába helyeznek egy “parti”-t A szeletek Egy partiban akár 10000-50000 chip készülhet egyszerre!

13 Technológiai alapfogalmak Szerelési mûveletek A chipen lévõ pad-eket aranyhuzallal kötjük a kivezetõ lábakhoz A mûveletet automata berendezés végzi

14 Technológiai alapfogalmak A gyártás igen kényes a szennyezésekre A mûveletek maximális tisztaságot igényelnek Különleges öltözék Pormentes szoba

15 Technológiai alapfogalmak “Tiszta terület” egy IC gyárban

16 A “Roadmap” jóslatai A csíkszélesség Fizikai határok: 0,07  m  300 Si atom, MOS csatornában egyszerre ~30 elektron

17 A “Roadmap” jóslatai Alkatrész-szám, memória bitkapacitás DRAM: 64M/1995  64G/2010 Moore-törvény: kétszerezõdés 1,5 évente DRAM bitkapacitás  P alkatrész-szám

18 A “Roadmap” jóslatai Alkatrész-szám, memória bitkapacitás Frekvencia MHz Huzal rétegszám UDD [V] Chip I/O Disszipáció [W] A tokozás kivezetésszám “csak” 1024-ig nõ Chip felület a mai 3 cm 2 -rõl 14 cm 2 -re nõ A disszipáció súlyos probléma! Pl. 120 W elvezetése 0,2 cm 3 -rõl Pl. 120 W elvezetése 0,2 cm 3 -rõl

19 Pénzügyi problémák Egy gyártósor beruházása: 1999 5.000.000.000 $ 2010 50.000.000.000 $ = 12.000 milliárd Ft! Tendencia: gyártósor nagyon kevés helyen gyártósor nagyon kevés helyen tervezés igen sok helyen tervezés igen sok helyen