ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စက်ပစ္စည်း (1/7) – ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်း ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်

 

1. Integrated Circuits များအကြောင်း

 

1.1 ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ၏ အယူအဆနှင့် မွေးဖွားမှု

 

Integrated Circuit (IC) သည် တိကျသောလုပ်ဆောင်မှုနည်းပညာများ ဆက်တိုက်အားဖြင့် resistors နှင့် capacitors ကဲ့သို့သော passive components များဖြစ်သည့် transistor နှင့် diodes ကဲ့သို့သော active devices များ ပေါင်းစပ်ထားသော device ကို ရည်ညွှန်းသည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ (ဥပမာ ဆီလီကွန် သို့မဟုတ် ဂယ်လီယမ် အာဆင်းနိုက်ကဲ့သို့သော ဒြပ်ပေါင်းများကဲ့သို့) တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပေါ်တွင် “ပေါင်းစပ်” ထားသော ဆားကစ်တစ်ခု သို့မဟုတ် စနစ်တစ်ခုသည် အချို့သော circuit အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုများအရ wafer ကို သတ်သတ်မှတ်မှတ်လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် shell တစ်ခုတွင် ထုပ်ပိုးပြီးနောက်။

1958 ခုနှစ်တွင် Texas Instruments (TI) တွင် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းအသေးစားပြုလုပ်ခြင်းအတွက် တာဝန်ရှိသော Jack Kilby က ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များဆိုင်ရာ အယူအဆကို အဆိုပြုခဲ့သည်။

"Capacitor၊ Resistor၊ Transistor အစရှိတဲ့ အစိတ်အပိုင်းအားလုံးကို ပစ္စည်းတစ်ခုကနေ ဖန်တီးနိုင်တဲ့အတွက်၊ အဲဒါတွေကို တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအပိုင်းအစတစ်ခုပေါ်မှာ ဖန်တီးပြီး ပြီးပြည့်စုံတဲ့ circuit တစ်ခုဖြစ်အောင် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်နိုင်မယ်လို့ ကျွန်တော်ထင်ပါတယ်။"

1958 ခုနှစ် စက်တင်ဘာလ 12 ရက်နေ့နှင့် စက်တင်ဘာလ 19 ရက်နေ့တွင် Kilby သည် ပေါင်းစပ် circuit ၏ မွေးဖွားခြင်းကို အမှတ်အသားပြုပြီး phase-shift oscillator နှင့် trigger တို့ကို အသီးသီး ထုတ်လုပ်ကာ သရုပ်ပြခြင်းကို ပြီးစီးခဲ့ပါသည်။

2000 ခုနှစ်တွင် Kilby သည် ရူပဗေဒဆိုင်ရာ နိုဘယ်လ်ဆုကို ချီးမြှင့်ခဲ့သည်။ Kilby သည် “ခေတ်မီသတင်းအချက်အလက်နည်းပညာအတွက် အုတ်မြစ်ချခဲ့သည်” ဟု နိုဘယ်ဆုကော်မတီက မှတ်ချက်ပေးခဲ့ဖူးသည်။

အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် Kilby နှင့် သူ၏ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းမူပိုင်ခွင့်ကို ပြသသည်-

 

 ဆီလီကွန်-ဘေ့စ်-ဂန်- epitaxy

 

1.2 ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး

 

အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအဆင့်များကို ပြသသည်- cvd-sic-coating

 

1.3 Integrated Circuit Industry Chain

 တင်းကျပ်-ခံစားခဲ့ရသည်။

 

ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစက်မှုလုပ်ငန်းကွင်းဆက်၏ဖွဲ့စည်းပုံ (အဓိကအားဖြင့် discrete စက်များအပါအဝင်) ပေါင်းစပ်ထားသောဆားကစ်များကို အထက်ပုံတွင်ဖော်ပြထားသည်-

- Fabless- ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းမပါဘဲ ထုတ်ကုန်များကို ဒီဇိုင်းထုတ်သည့် ကုမ္ပဏီတစ်ခု။

- IDM- ပေါင်းစပ်စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်သူ၊ ပေါင်းစပ်စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်သူ၊

- IP- circuit module ထုတ်လုပ်သူ;

- EDA- အီလက်ထရွန်းနစ်ဒီဇိုင်းအလိုအလျောက်၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ဒီဇိုင်းအလိုအလျောက်စနစ်၊ ကုမ္ပဏီသည် အဓိကအားဖြင့် ဒီဇိုင်းကိရိယာများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။

- စက်ရုံ; Wafer စက်ရုံ၊ ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်ရေးဝန်ဆောင်မှုများပေးဆောင်ခြင်း၊

- ထုပ်ပိုးခြင်းနှင့် စမ်းသပ်ခြင်းစသည့် ကုမဏီများ- Fabless နှင့် IDM ကို အဓိကအားဖြင့် ဆောင်ရွက်ပေးပါသည်။

- ပစ္စည်းများနှင့် အထူးစက်ပစ္စည်းကုမ္ပဏီများ- အဓိကအားဖြင့် ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်သည့်ကုမ္ပဏီများအတွက် လိုအပ်သောပစ္စည်းများနှင့် စက်ကိရိယာများကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

ဆီမီးကွန်ဒတ်တာနည်းပညာကို အသုံးပြု၍ ထုတ်လုပ်သော အဓိကထုတ်ကုန်များမှာ ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များနှင့် သီးခြားတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများဖြစ်သည်။

ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်များ ၏ အဓိက ထုတ်ကုန်များ ပါဝင်သည်။

- Application Specific Standard Parts (ASSP);

- မိုက်ခရိုပရိုဆက်ဆာယူနစ် (MPU);

- ဉာဏ်

- Application Specific Integrated Circuit (ASIC);

- လက်တံပတ်လမ်း;

- အထွေထွေ လော့ဂျစ်ပတ်လမ်း (Logical Circuit)။

semiconductor discrete devices များ၏ အဓိက ထုတ်ကုန်များ ပါဝင်သည်။:

- Diode;

- ထရန်စစ္စတာ;

- ပါဝါကိရိယာ;

- ဗို့အားမြင့်ကိရိယာ;

- မိုက်ခရိုဝေ့ ကိရိယာ;

- Optoelectronics;

- အာရုံခံကိရိယာ (Sensor)။

 

2. Integrated Circuit ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်

 

2.1 Chip ထုတ်လုပ်ခြင်း။

 

ဒါဇင် သို့မဟုတ် သောင်းချီသော သီးခြားချစ်ပ်များကို ဆီလီကွန် wafer ပေါ်တွင် တစ်ပြိုင်နက် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ ဆီလီကွန် wafer ပေါ်ရှိ ချစ်ပ်အရေအတွက်သည် ထုတ်ကုန်အမျိုးအစားနှင့် ချစ်ပ်တစ်ခုစီ၏ အရွယ်အစားပေါ်တွင် မူတည်သည်။

ဆီလီကွန် wafers များကို အများအားဖြင့် substrates ဟုခေါ်သည်။ ဆီလီကွန် wafers များ၏ အချင်းသည် အစပိုင်းတွင် ၁ လက်မအောက်မှ ယခု 300 mm ( 300 mm ) မှ 12 လက်မ (သို့) 14 လက်မ သို့မဟုတ် 15 inches သို့ ကူးပြောင်းနေပါသည်။

Chip ထုတ်လုပ်မှုကို ယေဘုယျအားဖြင့် အဆင့်ငါးဆင့် ခွဲခြားထားသည်- ဆီလီကွန်ဝေဖာပြင်ဆင်မှု၊ ဆီလီကွန်ဝေဖာထုတ်လုပ်ခြင်း၊ ချစ်ပ်စမ်းသပ်ခြင်း/ရွေးချယ်ခြင်း၊ တပ်ဆင်ခြင်းနှင့် ထုပ်ပိုးခြင်းနှင့် နောက်ဆုံးစမ်းသပ်ခြင်း။

(၁)ဆီလီကွန် wafer ပြင်ဆင်မှု:

ကုန်ကြမ်းပြုလုပ်ရန်အတွက် ဆီလီကွန်ကို သဲမှထုတ်ယူပြီး သန့်စင်သည်။ အထူးလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုသည် သင့်လျော်သော အချင်းရှိသော ဆီလီကွန်များကို ထုတ်လုပ်သည်။ ထို့နောက် မိုက်ခရိုချစ်ပ်များ ပြုလုပ်ရန်အတွက် ပါးလွှာသော ဆီလီကွန် ဝေဖာများအဖြစ် ဖြတ်တောက်သည်။

Wafers များသည် မှတ်ပုံတင်ခြင်း အနားသတ် သတ်မှတ်ချက်များ နှင့် ညစ်ညမ်းမှု အဆင့်များ ကဲ့သို့သော သီးခြား သတ်မှတ်ချက်များ အတွက် ပြင်ဆင်ထားပါသည်။

 tac-guide-ring

 

(၂)ဆီလီကွန် wafer ထုတ်လုပ်ခြင်း။:

ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်ခြင်းဟုလည်း လူသိများသော၊ ဆီလီကွန် wafer သည် ဆီလီကွန် wafer ထုတ်လုပ်သည့် စက်ရုံသို့ ရောက်ရှိပြီး အမျိုးမျိုးသော သန့်ရှင်းရေး၊ ဖလင်ဖွဲ့စည်းမှု၊ ဓါတ်ပုံရိုက်နည်း၊ ထွင်းထုခြင်းနှင့် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် အဆင့်ဆင့်လုပ်ဆောင်သည်။ ပြုပြင်ပြီးသား ဆီလီကွန် wafer တွင် ဆီလီကွန် wafer ပေါ်တွင် အမြဲတမ်း ထွင်းထုထားသော ပေါင်းစပ် circuit အစုံအလင် ပါရှိသည်။

(၃)ဆီလီကွန်ဝေဖာများကို စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ရွေးချယ်ခြင်း။:

ဆီလီကွန် wafer ထုတ်လုပ်မှု ပြီးသောအခါ၊ ဆီလီကွန် wafers များကို စီလီကွန် wafers များ တစ်ခုချင်းစီကို စစ်ဆေးပြီး လျှပ်စစ်ဖြင့် စမ်းသပ်သည့် နေရာသို့ ပေးပို့သည်။ ထို့နောက် လက်ခံနိုင်သောနှင့် လက်မခံနိုင်သော ချစ်ပ်များကို ခွဲထုတ်ပြီး ချွတ်ယွင်းနေသော ချစ်ပ်များကို အမှတ်အသားပြုပါသည်။

(၄)စုဝေးခြင်းနှင့်ထုပ်ပိုးခြင်း။:

wafer စမ်းသပ်ခြင်း/စီခြင်းပြီးနောက်၊ wafer များသည် တစ်ဦးချင်းစီ ချစ်ပ်များကို အကာအကွယ်ပြွန်အထုပ်တွင်ထုပ်ပိုးရန်အတွက် စုဝေးမှုနှင့် ထုပ်ပိုးမှုအဆင့်သို့ ဝင်ရောက်သည်။ အလွှာ၏အထူကိုလျှော့ချရန် wafer ၏နောက်ဘက်ခြမ်းသည်မြေသားဖြစ်သည်။

ထူထဲသော ပလပ်စတစ်ဖလင်ကို wafer တစ်ခုစီ၏ နောက်ကျောတွင် ချိတ်ထားပြီး၊ ထို့နောက် ရှေ့ဘက်ရှိ စာရေးဆရာလိုင်းများတစ်လျှောက် wafer တစ်ခုစီရှိ ချစ်ပ်များကို ခွဲထုတ်ရန်အတွက် စိန်ချွန်းလွှဓားကို အသုံးပြုသည်။

ဆီလီကွန် wafer ၏နောက်ဘက်ရှိ ပလပ်စတစ်ဖလင်သည် ဆီလီကွန်ချစ်ပ်ပြားကို ပြုတ်ကျခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ တပ်ဆင်သည့်စက်ရုံတွင်၊ ကောင်းမွန်သောချစ်ပ်များကို တပ်ဆင်မှုအထုပ်တစ်ခုဖွဲ့စည်းရန် ဖိခြင်း သို့မဟုတ် ဘေးကင်းစေပါသည်။ နောက်ပိုင်းတွင် ချစ်ပ်ပြားကို ပလပ်စတစ် သို့မဟုတ် ကြွေထည်အခွံတွင် အလုံပိတ်ထားသည်။

(၅)နောက်ဆုံးစမ်းသပ်မှု:

ချစ်ပ်၏ လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းကို သေချာစေရန်၊ ထုပ်ပိုးထားသော ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းတစ်ခုစီကို ထုတ်လုပ်သူ၏ လျှပ်စစ်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ သတ်မှတ်ချက်သတ်မှတ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် စမ်းသပ်သည်။ နောက်ဆုံးစမ်းသပ်ပြီးနောက်၊ သီးသန့်တည်နေရာတွင်တပ်ဆင်ရန်အတွက် ချစ်ပ်ကိုဖောက်သည်ထံပေးပို့သည်။

 

2.2 လုပ်ငန်းစဉ်ဌာနခွဲ

 

Integrated circuit ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များကို ယေဘူယျအားဖြင့် ခွဲခြားထားပါသည်။

ရှေ့ပိုင်း: ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် အထီးကျန်ဖွဲ့စည်းခြင်း၊ ဂိတ်ဖွဲ့စည်းပုံ၊ အရင်းအမြစ်နှင့် မြောင်းများ၊ အဆက်အသွယ်အပေါက်များ စသည်တို့အပါအဝင် ထရန်စစ္စတာကဲ့သို့သော စက်ပစ္စည်းများ၏ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ရည်ညွှန်းသည်။

နောက်တန်း: back-end လုပ်ငန်းစဉ်သည် အဓိကအားဖြင့် ချစ်ပ်ပေါ်ရှိ စက်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးသို့ လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကို ပို့လွှတ်နိုင်သော အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုလိုင်းများဖွဲ့စည်းခြင်းကို ရည်ညွှန်းပြီး၊ အဓိကအားဖြင့် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်လိုင်းများကြားတွင် dielectric deposition၊ metal line formation နှင့် lead pad ဖွဲ့စည်းခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်များပါဝင်သည်။

အလယ်အလတ်အဆင့်- ထရန်စစ္စတာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက်၊ 45nm/28nm ပြီးနောက် အဆင့်မြင့်နည်းပညာ node များသည် high-k gate dielectrics နှင့် metal gate processes ကိုအသုံးပြုပြီး transistor source နှင့် drain structure ကို ပြင်ဆင်ပြီးနောက် အစားထိုး gate process နှင့် local interconnect process များကို ပေါင်းထည့်ပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်များသည် ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်နှင့် နောက်တန်းလုပ်ငန်းစဉ်များကြားတွင်ရှိပြီး သမားရိုးကျလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အသုံးမပြုသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို အလယ်အလတ်အဆင့်လုပ်ငန်းစဉ်များဟုခေါ်သည်။

အများအားဖြင့်၊ အဆက်အသွယ်အပေါက်ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်နှင့် နောက်တန်းလုပ်ငန်းစဉ်ကြား ပိုင်းခြားမျဉ်းဖြစ်သည်။

ဆက်သွယ်ရန်အပေါက်: ပထမအလွှာ သတ္တု အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုလိုင်းနှင့် အလွှာ ကိရိယာကို ချိတ်ဆက်ရန် ဆီလီကွန် ဝေဖာတွင် ဒေါင်လိုက် ထွင်းထားသော အပေါက်။ ၎င်းကို အဖြိုက်စတင်ကဲ့သို့ သတ္တုများဖြင့် ဖြည့်ထားပြီး ကိရိယာအား လျှပ်ကူးပစ္စည်းအား သတ္တု အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုအလွှာသို့ ပို့ဆောင်ရန် အသုံးပြုသည်။

အပေါက်မှတဆင့်: ၎င်းသည် သတ္တုအလွှာနှစ်ခုကြားရှိ dielectric အလွှာတွင်တည်ရှိပြီး ကပ်လျက်သတ္တုအလွှာနှစ်ခုကြားရှိ ချိတ်ဆက်လမ်းကြောင်းဖြစ်ပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် ကြေးနီကဲ့သို့သောသတ္တုများဖြင့် ပြည့်နေပါသည်။

ကျယ်ပြန့်သောသဘောအားဖြင့်-

ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်ကျယ်ပြန့်သောသဘောအရ၊ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်ထုတ်လုပ်မှုတွင် စမ်းသပ်ခြင်း၊ ထုပ်ပိုးခြင်းနှင့် အခြားအဆင့်များ ပါဝင်သင့်သည်။ စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ထုပ်ပိုးခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ထုတ်လုပ်ခြင်းများသည် ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းထုတ်လုပ်ခြင်း၏ ပထမအပိုင်းဖြစ်ပြီး ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်များအဖြစ် စုပေါင်းရည်ညွှန်းသည်။

Back-end လုပ်ငန်းစဉ်: စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် ထုပ်ပိုးခြင်းကို back-end လုပ်ငန်းစဉ်များဟုခေါ်သည်။

 

3. နောက်ဆက်တွဲ

 

SMIF: စံစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အင်တာဖေ့စ်

AMHS: အလိုအလျောက် ပစ္စည်းများ ပေးအပ်ခြင်း စနစ်

OHT: Overhead Hoist လွှဲပြောင်းခြင်း။

FOUP: ရှေ့အဖွင့် ပေါင်းစည်းထားသော Pod၊ 12 လက်မ (300mm) wafers များအတွက်သီးသန့်

 

ပိုအရေးကြီးတာက၊Semicera ပေးစွမ်းနိုင်ပါတယ်။ဖိုက်တင်အပိုင်းပျော့ပျောင်း / တောင့်တင်းသော ခံစားမှု၊ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အစိတ်အပိုင်းများ, CVD ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အစိတ်အပိုင်းများ, နှင့်SiC/TaC coated အစိတ်အပိုင်းများရက် 30 အတွင်း semiconductor လုပ်ငန်းစဉ်အပြည့်ဖြင့်။တရုတ်နိုင်ငံတွင် သင်၏ရေရှည်လက်တွဲဖော်ဖြစ်လာရန် ကျွန်ုပ်တို့ ရိုးသားစွာ မျှော်လင့်ပါသည်။

 


စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၁၅-၂၀၂၄