ටැබ්ලට් සඳහා RAM චිප් සෑදීමේ ක්රියාවලිය
RAM (සසම්භාවී ප්රවේශ මතකය) යනු ටැබ්ලටයක ඇති වඩාත්ම තීරණාත්මක අංගයකි. RAM නොමැතිව, ටැබ්ලටයකට යෙදුම් සුමටව ක්රියාත්මක කිරීමට, කාර්යයන් අතර ඉක්මනින් මාරු වීමට හෝ බහු ක්රියාවලීන් එකවර ක්රියාත්මක වන විට ප්රතිචාර දැක්වීම පවත්වා ගැනීමට නොහැකිය. ඒවායේ කුඩා ප්රමාණය සහ උපාංගය තුළ තදින් වසා තිබියදීත්, RAM චිප් යනු පියවර සිය ගණනක් ඇතුළත් ඉතා සංකීර්ණ, ඉහළ නිරවද්යතාවයකින් යුත් නිෂ්පාදන ක්රියාවලියක ප්රතිඵලයකි. මෙම ලිපිය ටැබ්ලට් පරිගණකවල බහුලව භාවිතා වන RAM චිප් නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ ප්රධාන පියවර ආවරණය කරයි - සාමාන්යයෙන් LPDDR (අඩු බල ද්විත්ව දත්ත අනුපාතය) වර්ගය, මන්ද ඒවා බලශක්ති කාර්යක්ෂම වීමට නිර්මාණය කර ඇත.
1. වාස්තු විද්යාත්මක සැලසුම් සහ පිරිවිතර
භෞතික චිපයක් ක්රියාත්මක වීමට බොහෝ කලකට පෙර මෙම ක්රියාවලිය ආරම්භ වේ. අර්ධ සන්නායක සමාගම්වල නිර්මාණ කණ්ඩායම් ටැබ්ලට් වෙළඳපොළේ අවශ්යතා තීරණය කරයි: ධාරිතාව (උදා: 4GB, 8GB, 12GB), කලාප පළල, බල පරිභෝජනය සහ පද්ධතිය මත චිපය (SoC) සමඟ අනුකූල වීම. නවීන ටැබ්ලට් සඳහා, RAM කාර්ය සාධනය සහ බැටරි කාර්යක්ෂමතාව සමතුලිත කළ යුතුය. එබැවින්, LPDDR4X හෝ LPDDR5/LPDDR5X වැනි ප්රමිතීන් බොහෝ විට භාවිතා වේ.
සැලසුම් අවධියේදී, ඉංජිනේරුවන් මතක සෛල, මතක බැංකු, දත්ත මාර්ග (දත්ත බස්) සහ සංවේදක ඇම්ප්ලිෆයර්, පේළි/තීරු විකේතක සහ නැවුම් කිරීමේ යාන්ත්රණ වැනි ආධාරක පරිපථවල ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ද සංවර්ධනය කරයි. DRAM SRAM ට වඩා වෙනස් ය: DRAM කුඩා ධාරිත්රක භාවිතයෙන් බිටු ගබඩා කරයි, ඒවා වරින් වර නැවුම් කළ යුතු අතර SRAM වේගවත් නමුත් බොහෝ මිල අධික සහ අවකාශය දැඩි වේ.
2. පිරිසැලසුම් නිර්මාණය සහ සත්යාපනය
ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය නිර්වචනය කළ පසු, සැලසුම භෞතික පිරිසැලසුමක් බවට පරිවර්තනය වේ: ට්රාන්සිස්ටර, ධාරිත්රක, ලෝහ අන්තර් සම්බන්ධතා සහ සිලිකන් වේෆරය මත සෑදිය යුතු ස්ථර වල පිහිටීම් පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක සිතියමක්. මෙම අදියර සඳහා EDA (ඉලෙක්ට්රොනික නිර්මාණ ස්වයංක්රීයකරණය) මෘදුකාංගයක් සහ සැලසුම නිෂ්පාදනය කළ හැකි බවත් අපේක්ෂිත පරිදි ක්රියාත්මක වන බවත් සහතික කිරීම සඳහා දැඩි සත්යාපන ක්රියාවලියක් අවශ්ය වේ.
සත්යාපනයට කාල සමාකරණ, බල පරිභෝජනය, ක්රියාවලි විචලනයට ශක්තිමත් බව සහ සම්පූර්ණ වේෆර් කණ්ඩායමම අසාර්ථක වීමට හේතු විය හැකි මාරාන්තික දෝෂ වළක්වා ගැනීම සඳහා තාර්කික පරීක්ෂණ ඇතුළත් වේ.
3. සිලිකන් වේෆර් (උපස්ථර) නිෂ්පාදනය
RAM චිප්ස් අතිශය පිරිසිදු සිලිකන් වේෆර් මත සාදා ඇත. සිලිකන් සැකසෙන්නේ චොක්රල්ස්කි හා සමාන තාක්ෂණයක් භාවිතයෙන් වගා කරන ලද ස්ඵටික ඉන්ගෝට් වලින් ය. ඉන්පසු ඉන්ගෝට් තුනී වේෆර් වලට කපා, පරිපූර්ණ පැතලි මතුපිටකට ඔප දමා, රසායනිකව පිරිසිදු කරනු ලැබේ.
වේෆරයේ ගුණාත්මකභාවය අස්වැන්න තීරණය කරයි (සාර්ථක චිප්ස් ප්රතිශතය). අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී, ක්ෂුද්ර දූවිලි අංශු පවා තනි ඩයි එකක (තනි චිපයක්) හෝ වේෆරයේ විශාල ප්රදේශයක පවා දෝෂ ඇති කළ හැකිය.
4. ඉදිරිපස ක්රියාවලිය: ට්රාන්සිස්ටර සහ මතක සෛල සෑදීම
ඊළඟ අදියර වන්නේ පුනරාවර්තන ක්රියාවලීන් මාලාවක් හරහා වේෆරය මත ඉලෙක්ට්රොනික සංරචක ගොඩනැගීමයි. අර්ධ සන්නායක "ෆැබ්" එකක සාරය මෙයයි.
අ. ඔක්සිකරණය සහ තුනී ස්ථර තැන්පත් වීම
වේෆරය සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ්, සිලිකන් නයිට්රයිඩ් හෝ වෙනත් පාර විද්යුත් ද්රව්ය වැනි තුනී ස්ථරයකින් ආලේප කර ඇත. මෙම ස්ථරය පරිවාරකයක්, පලිහක් හෝ ට්රාන්සිස්ටර/ධාරිත්රක ව්යුහයක කොටසක් ලෙස ක්රියා කළ හැකිය.
ආ. ෆොටෝලිතෝග්රැෆි (ෆොටෝලිතෝග්රැෆි)
ප්රභා ශිලා විද්යාව යනු පරිපථ රටාවක් "ඇඳීමේ" ක්රියාවලියයි. වේෆරය ප්රභා ප්රතිරෝධකයකින් (ආලෝක සංවේදී ද්රව්යයක්) ආලේප කර පසුව ලිතෝග්රැෆි යන්ත්රයක් භාවිතයෙන් ආවරණයක් හරහා ආලෝකමත් කරනු ලැබේ. ඇතැම් ප්රදේශ දැඩි වී හෝ දිය වී (ප්රතිරෝධක වර්ගය අනුව), රටාව නිර්මාණය කරයි. මෙම ක්රියාවලිය එක් එක් ස්ථරය සඳහා කිහිප වතාවක් පුනරාවර්තනය වේ.
නවීන නිෂ්පාදන නෝඩ් වල, ලිතෝග්රැෆි මගින් අතිශය කුඩා විශේෂාංග නිපදවීමට ගැඹුරු පාරජම්බුල (DUV) හෝ අන්ත පාරජම්බුල (EUV) භාවිතා කළ හැකිය. විශේෂාංග කුඩා වන තරමට මතක සෛල ඇසුරුම් කළ හැකිය, ධාරිතාව වැඩි වන අතර බල පරිභෝජනය අඩු කළ හැකිය - නමුත් ක්රියාවලි සංකීර්ණතාව වැඩි වේ.
ඇ. කැටයම් කිරීම
රටාව සෑදූ පසු, අවශ්ය ව්යුහය සෑදීම සඳහා ඇතැම් ප්රදේශවල ඇති ද්රව්ය වියළි කැටයම් (ප්ලාස්මා) හෝ තෙත් කැටයම් (රසායනික) හරහා ඉවත් කරනු ලැබේ.
ඈ. මාත්රණය සහ අයන බද්ධ කිරීම
ට්රාන්සිස්ටරයක් ක්රියා කිරීමට නම්, සිලිකන් කලාප “මාත්රණය” කළ යුතුය - බෝරෝන් හෝ පොස්පරස් වැනි අපද්රව්ය එකතු කර p-වර්ගයේ සහ n-වර්ගයේ කලාප සෑදිය යුතුය. මෙය සිදු කරනු ලබන්නේ අයන බද්ධ කිරීම සහ ස්ඵටික පිරිපහදු කිරීම සහ මාත්රක සක්රිය කිරීම සඳහා ඇනීලිං (තාපන) ක්රියාවලියක් මගිනි.
e. DRAM ධාරිත්රක සෑදීම
DRAM හි යතුර ආරෝපණ ගබඩා ධාරිත්රකයයි. කියවිය හැකි ආරෝපණයක් විශ්වාසදායක ලෙස ගබඩා කිරීම සඳහා ධාරිත්රක ප්රමාණවත් තරම් විශාල විය යුතු නමුත්, චිප ප්රදේශය සීමිත බැවින්, ධාරිත්රක සැලසුම් තාක්ෂණය මත පදනම්ව අගල් හෝ ගොඩගැසූ ධාරිත්රක වැනි ත්රිමාණ (3D) මෝස්තර වලින් සාදා ඇත. භෞතික ප්රමාණය වැඩි නොකර ධාරිතාව වැඩි කිරීමට බොහෝ විට ඉහළ-k පාර විද්යුත් ද්රව්ය භාවිතා වේ.
DRAM සෛලයක් සාමාන්යයෙන් එක් ට්රාන්සිස්ටරයක් සහ එක් ධාරිත්රකයකින් (1T1C) සමන්විත වේ. මෙම ව්යුහයේ ගුණාත්මකභාවය ස්ථායිතාව, වේගය සහ නැවුම් කිරීමේ අවශ්යතා තීරණය කරයි.
5. පසු-අන්ත ක්රියාවලිය: ලෝහ ස්ථර සහ අන්තර් සම්බන්ධතා
ට්රාන්සිස්ටර සහ මතක සෛල සෑදූ පසු, චිපයට සංඥා සහ බලය රැගෙන යාමට "අධිවේගී මාර්ගයක්" අවශ්ය වේ. මෙය සිදු කරනු ලබන්නේ පසුපස-අන්ත-රේඛා (BEOL) ක්රියාවලියක් හරහා ය: ලෝහ අන්තර් සම්බන්ධතා ස්ථර රාශියක් ගොඩගැසීම.
ලෝහ ද්රව්ය සාමාන්යයෙන් තඹ වන අතර තඹ අනෙකුත් ස්ථරවලට හානි වීම වැළැක්වීම සඳහා විසරණ බාධකයක් ඇත. පරපෝෂිත ධාරිතාව සහ සංඥා කාන්දු වීම අඩු කිරීම සඳහා ලෝහ අතර පරිවාරක තට්ටුවක් (ඩයලෙක්ට්රික්) ඇතුල් කරනු ලැබේ. නූතන චිප්ස් වල, ලෝහ ස්ථර ගණන අති විශාල විය හැකි අතර, ඒ සෑම එකක්ම මිලියන ගණනක් මූලද්රව්ය බිලියන ගණනකට සම්බන්ධ කිරීමට අද්විතීය රටාවක් ඇත.
6. සෑම අදියරකදීම පරීක්ෂාව, මිනුම් විද්යාව සහ තත්ත්ව පාලනය
ක්රියාවලිය පුරාම, වේෆර් මිනුම් විද්යා මෙවලම් භාවිතයෙන් අඛණ්ඩව පරීක්ෂා කරනු ලැබේ: ඉලෙක්ට්රෝන අන්වීක්ෂ, පටල ඝණකම මිනුම්, දෝෂ පරීක්ෂාව සහ උඩැතිරි විශ්ලේෂණය (ස්ථර අතර රටා ගොඩගැසීමේ නිරවද්යතාවය). තනි වේෆරයක සිය ගණනක් සිට දහස් ගණනක් ඩයි අඩංගු වන බැවින්, කුඩා දෝෂ පිරිවැයට සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කළ හැකිය.
ක්ෂුද්ර අංශු නිෂ්පාදනයට බාධා කළ හැකි බැවින්, අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තශාලා දැඩි ප්රමිතීන්ට අනුකූලව පිරිසිදු කාමර පවත්වාගෙන යයි. ක්රියාකරුවන් විශේෂිත ඇඳුම් අඳින අතර, දූෂණය අවම කිරීම සඳහා වායු ප්රවාහය නියාමනය කරනු ලැබේ.
7. වේෆර් වර්ග කිරීම: වේෆර් මට්ටමේ මූලික පරීක්ෂාව
සියලුම ස්ථර සම්පූර්ණ වූ පසු, වේෆරය තවමත් කපා නොමැත. ඊළඟ පියවර වේෆර් පරීක්ෂණ හෝ වේෆර් වර්ග කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. මූලික කාර්යයන් පරීක්ෂා කිරීම සඳහා පරීක්ෂණ ඉඳිකටු එක් එක් අච්චුව මත පරීක්ෂණ පෑඩ් ස්පර්ශ කරයි: මතක සෛල ලිවිය හැකිද සහ කියවිය හැකිද, කිසියම් දෝෂ සහිත ප්රදේශ තිබේද, සහ කාන්දු වීම සහ බල පරිභෝජනය වැනි විද්යුත් ලක්ෂණ.
හොඳ සහ දෝෂ සහිත අච්චු හඳුනා ගැනීම සඳහා ප්රතිඵල සිතියම්ගත කර ඇත (වේෆර් සිතියම). මෙම අවස්ථාවේදී, සමාගම අස්වැන්න ඇගයීමට ලක් කරන අතර ඇතැම් දෝෂ රටා අනාවරණය වුවහොත් ක්රියාවලිය සකස් කරයි.
8. ඩයිසිං: වේෆර් එක ඩයිස් වලට කැපීම
පරීක්ෂා කරන ලද වේෆර් දියමන්ති කියත් හෝ ලේසර් භාවිතයෙන් කුඩා චිප්ස් (ඩයිස්) වලට කපා ඇත. දෝෂ සහිත ඩයිස් සාමාන්යයෙන් ඉවත දමනු ලැබේ. පරීක්ෂණය සමත් වූ ඒවා පසුව ඇසුරුම්කරණ අදියරට යයි.
9. ඇසුරුම් කිරීම: අච්චුව භාවිතයට සූදානම් චිපයක් බවට පරිවර්තනය කිරීම
ඇසුරුම්කරණය යනු "එතීමට" වඩා වැඩි යමක් වේ; එය චිපය පරිපථ පුවරුවට සම්බන්ධ කළ හැකි බවත්, ආරක්ෂා කළ හැකි බවත්, තාපය විසුරුවා හැරීමට හැකි බවත් සහතික කරයි.
ටැබ්ලට් RAM සඳහා, වඩාත් පොදු ඇසුරුම්කරණය වන්නේ BGA (බෝල් ග්රිඩ් අරාව) හෝ FBGA වැනි වඩාත් සංයුක්ත ප්රභේදයකි, බොහෝ විට LPDDR සඳහා සුදුසු වින්යාසයක් ඇත. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ඩයි උපස්ථරයට බන්ධනය කර, වයර් බන්ධනය හෝ ෆ්ලිප්-චිප් භාවිතයෙන් සම්බන්ධ කර, පසුව මවු පුවරුවට සම්බන්ධ කිරීම සඳහා පෑස්සුම් බෝල එකතු කරනු ලැබේ.
ටැබ්ලට් පරිගණක ඉතා තුනී බැවින්, චිප් පැකේජයේ ප්රමාණය සහ උස ඉතා වැදගත් වේ. RAM අධික වේගයෙන් ක්රියාත්මක වන බවත් ඇඟිලි ගැසීම් වලට සංවේදී බවත් සලකන විට නිෂ්පාදකයින් සංයුක්ත නමුත් ඉහළ සංඥා අඛණ්ඩතාවක් පවත්වා ගන්නා පැකේජ තෝරා ගනී.
10. අවසාන පරීක්ෂණය, බින් කිරීම සහ ටැබ්ලටයට ඒකාබද්ධ කිරීම
ඇසුරුම් කරන ලද චිප්ස් අවසාන පරීක්ෂණයකදී නැවත පරීක්ෂා කරනු ලැබේ. පරීක්ෂණයට උපරිම වේගය, බල පරිභෝජනය, විවිධ උෂ්ණත්වවලදී ස්ථායිතාව සහ විශ්වසනීයත්වය ඇතුළත් වේ. එතැන් සිට, බින් කිරීම සිදු කරනු ලැබේ: කාර්ය සාධනය මත පදනම්ව චිප් කාණ්ඩගත කර ඇත. ඉහළ සංඛ්යාතවල ස්ථායීව ධාවනය කළ හැකි චිප්ස් වාරික පන්තියේ තබා ඇති අතර, සම්මත පිරිවිතරයන්හි පමණක් ස්ථායී වන ඒවා වෙනත් පන්තියක තබා ඇත.
පරීක්ෂණය සමත් වූ පසු, චිපය උපාංග එකලස් කිරීමේ කම්හලට නැව්ගත කරනු ලැබේ. ඒකාබද්ධ කිරීමේ අදියරේදී, RAM එක ටැබ්ලටයේ පරිපථ පුවරුවට පෑස්සුම් කර, SoC සමඟ පරීක්ෂා කර, පසුව ආතති පරීක්ෂාව, පහත වැටීමේ පරීක්ෂාව සහ උෂ්ණත්ව පරීක්ෂාව වැනි උපාංග මට්ටමේ තත්ත්ව සහතික පරීක්ෂණ වලට භාජනය වේ.
වසා දැමීම
ටැබ්ලට් පරිගණක සඳහා RAM චිප් නිෂ්පාදනය කිරීමේ ක්රියාවලිය සෑම පියවරකදීම සූක්ෂම නිර්මාණය, නැනෝමීටර-නිරවද්ය නිෂ්පාදන ශිල්පීය ක්රම සහ දැඩි තත්ත්ව පාලනයේ එකතුවකි. පිරිසිදු සිලිකන් ස්ඵටිකවල සිට බල-කාර්යක්ෂම LPDDR RAM පැකේජ දක්වා, සියල්ල නිර්මාණය වන්නේ පුනරාවර්තන ක්රියාවලීන් මාලාවක් හරහාය - ලිතෝග්රැෆි, තැන්පත් කිරීම, කැටයම් කිරීම, මාත්රණය කිරීම, ධාරිත්රක සෑදීම, ලෝහ අන්තර් සම්බන්ධතාවය, වේෆර් පරීක්ෂාව, කැපීම සහ ඇසුරුම් කිරීම සහ අවසාන පරීක්ෂාව. ටැබ්ලට් පරිශීලකයින්ට RAM යනු හුදු ධාරිතා අංකයක් ලෙස පෙනුනද, එය පිටුපස නිරන්තරයෙන් විකාශනය වන නිෂ්පාදන තාක්ෂණයක් ඇති අතර එමඟින් උපාංග වේගවත්, වඩා කාර්යක්ෂම සහ වඩාත් විශ්වාසදායක වේ.
ඔබ කැමති නම්, මට LPDDR4X සහ LPDDR5 අතර වෙනස්කම් පිළිබඳ කැපවූ කොටසක් එක් කළ හැකිය, නැතහොත් DRAM සෛල ව්යුහය සහ EUV ලිතෝග්රැෆි ක්රියාවලිය පිළිබඳ වඩාත් තාක්ෂණික විස්තර වෙත යා හැකිය.
