1.انٹیگریٹڈ سرکٹس کے بارے میں
1.1 انٹیگریٹڈ سرکٹس کا تصور اور پیدائش
انٹیگریٹڈ سرکٹ (IC): ایک آلہ سے مراد ہے جو فعال آلات جیسے ٹرانجسٹرز اور ڈائیوڈس کو غیر فعال اجزاء کے ساتھ جوڑتا ہے جیسے کہ مخصوص پروسیسنگ تکنیکوں کی ایک سیریز کے ذریعے ریزسٹرس اور کیپسیٹرز۔
ایک سرکٹ یا سسٹم جو سیمی کنڈکٹر پر "انٹیگریٹڈ" ہوتا ہے (جیسے سیلیکون یا مرکبات جیسے کہ گیلیم آرسنائیڈ) مخصوص سرکٹ کے باہمی ربط کے مطابق اور پھر مخصوص افعال انجام دینے کے لیے شیل میں پیک کیا جاتا ہے۔
1958 میں، جیک کِلبی، جو ٹیکساس انسٹرومینٹس (TI) میں الیکٹرانک آلات کے چھوٹے بنانے کے ذمہ دار تھے، نے مربوط سرکٹس کا خیال پیش کیا:
"چونکہ تمام اجزاء جیسے کیپیسیٹرز، ریزسٹرس، ٹرانزسٹر وغیرہ ایک ہی مواد سے بنائے جاسکتے ہیں، اس لیے میں نے سوچا کہ انہیں سیمی کنڈکٹر مواد کے ٹکڑے پر بنانا اور پھر ان کو آپس میں جوڑ کر ایک مکمل سرکٹ بنانا ممکن ہوگا۔"
12 ستمبر اور 19 ستمبر 1958 کو، کِلبی نے بالترتیب فیز شفٹ آسکیلیٹر اور ٹرگر کی تیاری اور مظاہرہ مکمل کیا، جو کہ مربوط سرکٹ کی پیدائش کا نشان ہے۔
2000 میں کِلبی کو فزکس کا نوبل انعام دیا گیا۔ نوبل پرائز کمیٹی نے ایک بار تبصرہ کیا کہ Kilby نے "جدید انفارمیشن ٹیکنالوجی کی بنیاد رکھی۔"
ذیل کی تصویر کِلبی اور اس کے مربوط سرکٹ پیٹنٹ کو دکھاتی ہے۔
1.2 سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کی ترقی
مندرجہ ذیل اعداد و شمار سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کے ترقی کے مراحل کو ظاہر کرتا ہے: 
1.3 انٹیگریٹڈ سرکٹ انڈسٹری چین
سیمی کنڈکٹر انڈسٹری چین کی ساخت (بنیادی طور پر مربوط سرکٹس، بشمول مجرد آلات) اوپر کی تصویر میں دکھائی گئی ہے:
- Fabless: ایک کمپنی جو پروڈکشن لائن کے بغیر مصنوعات کو ڈیزائن کرتی ہے۔
- IDM: انٹیگریٹڈ ڈیوائس مینوفیکچرر، انٹیگریٹڈ ڈیوائس مینوفیکچرر؛
- آئی پی: سرکٹ ماڈیول بنانے والا؛
- EDA: الیکٹرانک ڈیزائن خودکار، الیکٹرانک ڈیزائن آٹومیشن، کمپنی بنیادی طور پر ڈیزائن ٹولز فراہم کرتی ہے۔
- فاؤنڈری؛ ویفر فاؤنڈری، چپ تیار کرنے کی خدمات فراہم کرنا؛
- پیکجنگ اور ٹیسٹنگ فاؤنڈری کمپنیاں: بنیادی طور پر Fabless اور IDM کی خدمت؛
- مواد اور خصوصی سازوسامان کمپنیاں: بنیادی طور پر چپ بنانے والی کمپنیوں کے لیے ضروری مواد اور سامان فراہم کرتی ہیں۔
سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کردہ اہم مصنوعات مربوط سرکٹس اور مجرد سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز ہیں۔
مربوط سرکٹس کی اہم مصنوعات میں شامل ہیں:
- درخواست کے مخصوص معیاری حصے (ASSP)؛
- مائکرو پروسیسر یونٹ (MPU)؛
--.میموری n
- ایپلیکیشن مخصوص انٹیگریٹڈ سرکٹ (ASIC)؛
- ینالاگ سرکٹ؛
- جنرل لاجک سرکٹ (لاجیکل سرکٹ)۔
سیمی کنڈکٹر مجرد آلات کی اہم مصنوعات شامل ہیں۔:
- ڈایڈڈ؛
- ٹرانجسٹر؛
- پاور ڈیوائس؛
- ہائی وولٹیج ڈیوائس؛
- مائکروویو ڈیوائس؛
- آپٹو الیکٹرانکس؛
- سینسر ڈیوائس (سینسر)۔
2. انٹیگریٹڈ سرکٹ مینوفیکچرنگ کا عمل
2.1 چپ تیار کرنا
سلکان ویفر پر ایک ساتھ درجنوں یا دسیوں ہزار مخصوص چپس بنائے جا سکتے ہیں۔ سلکان ویفر پر چپس کی تعداد پروڈکٹ کی قسم اور ہر چپ کے سائز پر منحصر ہے۔
سلیکون ویفرز کو عام طور پر سبسٹریٹس کہا جاتا ہے۔ سلیکون ویفرز کا قطر کئی سالوں سے بڑھ رہا ہے، شروع میں 1 انچ سے کم سے اب عام طور پر استعمال ہونے والے 12 انچ (تقریباً 300 ملی میٹر) تک، اور 14 انچ یا 15 انچ تک منتقلی سے گزر رہا ہے۔
چپ مینوفیکچرنگ کو عام طور پر پانچ مراحل میں تقسیم کیا جاتا ہے: سلکان ویفر کی تیاری، سلکان ویفر مینوفیکچرنگ، چپ ٹیسٹنگ/پکنگ، اسمبلی اور پیکیجنگ، اور آخری ٹیسٹنگ۔
(1)سلکان ویفر کی تیاری:
خام مال بنانے کے لیے سلکان کو ریت سے نکال کر صاف کیا جاتا ہے۔ ایک خاص عمل مناسب قطر کے سلکان انگوٹ تیار کرتا ہے۔ پھر انگوٹوں کو مائیکرو چپس بنانے کے لیے باریک سلکان ویفرز میں کاٹا جاتا ہے۔
ویفرز کو مخصوص تصریحات کے لیے تیار کیا جاتا ہے، جیسے رجسٹریشن ایج کی ضروریات اور آلودگی کی سطح۔
(2)سلیکن ویفر مینوفیکچرنگ:
چپ مینوفیکچرنگ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، ننگے سلیکون ویفر سلکان ویفر مینوفیکچرنگ پلانٹ میں پہنچتے ہیں اور پھر مختلف صفائی، فلم کی تشکیل، فوٹو لیتھوگرافی، ایچنگ اور ڈوپنگ کے مراحل سے گزرتے ہیں۔ پروسیس شدہ سلیکون ویفر میں انٹیگریٹڈ سرکٹس کا ایک مکمل سیٹ ہوتا ہے جو مستقل طور پر سلکان ویفر پر لگایا جاتا ہے۔
(3)سلکان ویفرز کی جانچ اور انتخاب:
سلکان ویفر کی تیاری مکمل ہونے کے بعد، سلیکون ویفرز کو ٹیسٹ/سانٹ ایریا میں بھیج دیا جاتا ہے، جہاں انفرادی چپس کی جانچ کی جاتی ہے اور برقی طور پر جانچ کی جاتی ہے۔ قابل قبول اور ناقابل قبول چپس کو پھر ترتیب دیا جاتا ہے، اور خراب چپس کو نشان زد کیا جاتا ہے۔
(4)اسمبلی اور پیکیجنگ:
ویفر کی جانچ/چھانٹنے کے بعد، ویفرز اسمبلی اور پیکیجنگ مرحلے میں داخل ہوتے ہیں تاکہ انفرادی چپس کو حفاظتی ٹیوب پیکج میں پیک کیا جا سکے۔ سبسٹریٹ کی موٹائی کو کم کرنے کے لیے ویفر کا پچھلا حصہ گراؤنڈ ہے۔
ایک موٹی پلاسٹک کی فلم ہر ویفر کے پچھلے حصے سے منسلک ہوتی ہے، اور پھر سامنے کی طرف لکھی ہوئی لکیروں کے ساتھ ہر ویفر پر چپس کو الگ کرنے کے لیے ایک ہیرے کی نوک والی آری بلیڈ کا استعمال کیا جاتا ہے۔
سلکان ویفر کی پشت پر پلاسٹک کی فلم سلکان چپ کو گرنے سے روکتی ہے۔ اسمبلی پلانٹ میں، اچھی چپس کو دبایا جاتا ہے یا نکال کر اسمبلی پیکج بنایا جاتا ہے۔ بعد میں، چپ کو پلاسٹک یا سرامک شیل میں بند کر دیا جاتا ہے۔
(5)فائنل ٹیسٹ:
چپ کی فعالیت کو یقینی بنانے کے لیے، ہر پیکڈ انٹیگریٹڈ سرکٹ کو مینوفیکچرر کی برقی اور ماحولیاتی خصوصیت کے پیرامیٹر کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ٹیسٹ کیا جاتا ہے۔ حتمی جانچ کے بعد، چپ کو ایک مخصوص جگہ پر اسمبلی کے لیے گاہک کو بھیجا جاتا ہے۔
2.2 عمل کی تقسیم
انٹیگریٹڈ سرکٹ مینوفیکچرنگ کے عمل کو عام طور پر تقسیم کیا جاتا ہے:
سامنے والا: فرنٹ اینڈ پراسیس سے عام طور پر آلات کی تیاری کا عمل ہوتا ہے جیسے کہ ٹرانزسٹر، بنیادی طور پر تنہائی، گیٹ کی ساخت، ماخذ اور نالی، رابطہ سوراخ وغیرہ کی تشکیل کے عمل شامل ہیں۔
بیک اینڈ: بیک اینڈ پروسیس بنیادی طور پر انٹر کنکشن لائنوں کی تشکیل سے مراد ہے جو چپ پر موجود مختلف آلات میں برقی سگنلز منتقل کر سکتی ہے، جس میں بنیادی طور پر ایسے عمل شامل ہیں جیسے انٹرکنکشن لائنوں کے درمیان ڈائی الیکٹرک جمع، دھاتی لائن کی تشکیل، اور لیڈ پیڈ کی تشکیل۔
درمیانی مرحلہ: ٹرانزسٹروں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، 45nm/28nm کے بعد جدید ٹیکنالوجی کے نوڈز ہائی-k گیٹ ڈائی الیکٹرکس اور میٹل گیٹ کے عمل کا استعمال کرتے ہیں، اور ٹرانزسٹر سورس اور ڈرین ڈھانچہ تیار ہونے کے بعد متبادل گیٹ کے عمل اور مقامی آپس میں جڑنے کے عمل کو شامل کرتے ہیں۔ یہ عمل فرنٹ اینڈ پراسیس اور بیک اینڈ پراسیس کے درمیان ہوتے ہیں، اور روایتی عمل میں استعمال نہیں ہوتے، اس لیے انہیں درمیانی مرحلے کے عمل کہا جاتا ہے۔
عام طور پر، رابطہ سوراخ کی تیاری کا عمل فرنٹ اینڈ پروسیس اور بیک اینڈ پراسیس کے درمیان تقسیم کی لکیر ہے۔
رابطہ سوراخ: پہلی پرت کی دھات کی انٹرکنکشن لائن اور سبسٹریٹ ڈیوائس کو جوڑنے کے لیے سلیکون ویفر میں عمودی طور پر ایک سوراخ کیا گیا ہے۔ یہ دھات سے بھرا ہوا ہے جیسے ٹنگسٹن اور اس کا استعمال آلے کے الیکٹروڈ کو دھاتی انٹرکنکشن پرت تک لے جانے کے لیے کیا جاتا ہے۔
سوراخ کے ذریعے: یہ دھات کی دو ملحقہ تہوں کے درمیان ربط کا راستہ ہے، جو دو دھاتی تہوں کے درمیان ڈائی الیکٹرک پرت میں واقع ہے، اور عام طور پر تانبے جیسی دھاتوں سے بھرا ہوتا ہے۔
ایک وسیع معنوں میں:
فرنٹ اینڈ عمل: وسیع معنوں میں، مربوط سرکٹ مینوفیکچرنگ میں ٹیسٹنگ، پیکیجنگ اور دیگر اقدامات بھی شامل ہونے چاہئیں۔ ٹیسٹنگ اور پیکیجنگ کے مقابلے میں، اجزاء اور باہم مربوط مینوفیکچرنگ انٹیگریٹڈ سرکٹ مینوفیکچرنگ کا پہلا حصہ ہیں، جسے اجتماعی طور پر فرنٹ اینڈ پروسیس کہا جاتا ہے۔
بیک اینڈ پروسیس: ٹیسٹنگ اور پیکیجنگ کو بیک اینڈ پروسیس کہا جاتا ہے۔
3. ضمیمہ
SMIF: معیاری مکینیکل انٹرفیس
AMHS: خودکار میٹریل ہینڈنگ سسٹم
OHT: اوور ہیڈ ہوسٹ ٹرانسفر
FOUP：فرنٹ اوپننگ یونیفائیڈ پوڈ، 12 انچ (300mm) ویفرز کے لیے خصوصی
زیادہ اہم بات،Semicera فراہم کر سکتے ہیںگریفائٹ حصوںنرم/سخت محسوس،سلکان کاربائیڈ حصوں, سی وی ڈی سلکان کاربائیڈ پارٹس، اورSiC/TaC لیپت حصے30 دنوں میں مکمل سیمی کنڈکٹر عمل کے ساتھ۔ہم خلوص دل سے چین میں آپ کے طویل مدتی شراکت دار بننے کے منتظر ہیں۔
پوسٹ ٹائم: اگست 15-2024