דער פּראָצעס פון מאכן ראַם טשיפּס פֿאַר טאַבלעטן

דער פּראָצעס פון מאכן ראַם טשיפּס פֿאַר טאַבלעטן

ראַם (ראַנדאָם אַקסעס מעמאָרי) איז איינער פון די מערסט וויכטיקע קאָמפּאָנענטן אין אַ טאַבלעט. אָן ראַם, קען אַ טאַבלעט נישט לויפן אַפּליקאַציעס גלאַט, שנעל באַשטימען צווישן טאַסקס, אָדער האַלטן אָפּרוף ווען קייפל פּראָצעסן לויפן סיימאַלטייניאַסלי. טראָץ זייער קליינער גרייס און ענג איינגעשלאָסן אין די מיטל, זענען ראַם טשיפּס דער רעזולטאַט פון אַ העכסט קאָמפּלעקס, הויך-פּינקטלעך פאַבריקאַציע פּראָצעס וואָס ינוואַלווז הונדערטער טריט. דער אַרטיקל דעקט די הויפּט טריט אין דעם פאַבריקאַציע פּראָצעס פון ראַם טשיפּס וואָס ווערן געוויינטלעך געניצט אין טאַבלעטן - געוויינטלעך די LPDDR (לאָו פּאַוער טאָפּל דאַטאַ קורס) טיפּ, ווייַל זיי זענען דיזיינד צו זיין ענערגיע עפעקטיוו.

1. אַרכיטעקטורישער פּלאַן און ספּעציפֿיקאַציעס

דער פּראָצעס הייבט זיך אָן לאַנג איידער אַ פיזישער טשיפּ איז אפילו אויף זיין אָרט. דיזיין טימז ביי האַלב-קאָנדוקטאָר קאָמפּאַניעס באַשטימען די טאַבלעט מאַרק'ס באדערפענישן: קאַפּאַציטעט (למשל, 4GB, 8GB, 12GB), באַנדברייט, מאַכט קאַנסאַמשאַן, און קאָמפּאַטאַבילאַטי מיט די סיסטעם-אויף-טשיפּ (SoC). פֿאַר מאָדערנע טאַבלעטן, מוז ראַם באַלאַנסירן פאָרשטעלונג און באַטאַרייע עפעקטיווקייט. דעריבער, סטאַנדאַרדן ווי LPDDR4X אָדער LPDDR5/LPDDR5X ווערן אָפט געניצט.

אין דער פּלאַנירונג פאַזע, אַנטוויקלען אינזשענירן אויך די אַרכיטעקטור פון זכּרון צעלן, זכּרון באַנקס, דאַטן פּאַטס (דאַטן בוסעס), און שטיצנדיקע סערקאַץ ווי סענס אַמפּליפייערז, ראָו/קאָלום דעקאָדערס, און רעפרעש מעקאַניזמען. DRAM איז אַנדערש פון SRAM: DRAM סטאָרירט ביטן מיט קליינע קאַפּאַסיטאָרן וואָס מוזן פּעריִאָדיש רעפרעשעד ווערן, בשעת SRAM איז שנעלער אָבער פיל טייערער און פּלאַץ-אינטענסיוו.

2. אויסלייג פּלאַן און וועריפיקאַציע

אזוי שנעל ווי די ארכיטעקטור איז דעפינירט, ווערט דער דיזיין פארוואנדלט אין א פיזישן אויסשטעל: א דעטאלירטע מאפע פון ​​די פאזיציעס פון טראנזיסטארן, קאפאציטארן, מעטאלענע פארבינדונגען, און די שיכטן וואס וועלן געשאפן ווערן אויף דעם סיליקאן וועיפער. די שטאפל פארלאנגט EDA (עלעקטראנישער דיזיין אויטאמאציע) ווייכווארג און א שטרענגן וועריפיקאציע פראצעס צו זיכער מאכן אז דער דיזיין איז פאבריצירבאר און פונקציאנירט ווי געפלאנט.

וועריפיקאציע נעמט אריין טיימינג סימולאציעס, מאכט קאנסומאציע, ראובסטקייט צו פראצעס וועריאציע, און לאגיק טעסטינג צו פארמיידן פאטאלע עררארס וואס קענען פאראורזאכן דעם גאנצן וועיפער באַטש צו דורכפאלן.

3. פּראָדוקציע פֿון סיליקאָן וועיפֿערס (סאַבסטראַטן)

ראַם טשיפּס ווערן געמאַכט אויף זייער ריינע סיליקאָן וועיפערס. דער סיליקאָן ווערט פּראָצעסירט פֿון קריסטאַל שטאַנגען וואָס וואַקסן מיט אַ טעכניק ענלעך צו טשאָקראַלסקי. די שטאַנגען ווערן דערנאָך געשניטן אין דין וועיפערס, פּאָלירט צו אַ גאָר גלאַטער ייבערפלאַך, און כעמיש ריין געמאַכט.

וועיפער קוואַליטעט באַשטימט ייעלד (דער פּראָצענט פון מצליח טשיפּס). אין האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע, קענען אפילו מיקראָסקאָפּישע שטויב פּאַרטיקלען פאַראורזאַכן חסרונות אויף אַן איינציקן דיי (אַן איינציקן טשיפּ) אָדער אפילו אַ גרעסערן שטח פון דעם וועיפער.

4. פראָנט-ענד פּראָצעס: פאָרמירונג פון טראַנזיסטאָרן און זכּרון צעלן

דער נעקסטער שטאפל איז צו בויען עלעקטראנישע קאמפאנענטן אויף די וועיפער דורך א סעריע פון ​​איטעראטיווע פראצעסן. דאס איז די עסענץ פון א האלב-קאנדוקטאר "פאבריק".

א. אקסידאציע און דין שיכט דעפאזיציע
די וועיפער איז באדעקט מיט א דין שיכט פון מאַטעריאַל ווי סיליקאָן דייאַקסייד, סיליקאָן ניטריד, אדער אן אנדער דיעלעקטריק. די שיכט קען דינען ווי אן איזאָלאַטאָר, א שילד, אדער ווי א טייל פון א טראַנזיסטאָר/קאַפּאַציטאָר סטרוקטור.

ב. פאָטאָליטאָגראַפי (פאָטאָליטאָגראַפי)
פאָטאָליטאָגראַפי איז דער פּראָצעס פון "צייכענען" אַ קרייַז מוסטער. די וועיפער איז באדעקט מיט אַ פאָטאָרעזיסט (אַ ליכט-סענסיטיווע מאַטעריאַל) און דערנאָך באַלויכטן דורך אַ מאַסקע מיט אַ ליטאָגראַפֿיע מאַשין. געוויסע געביטן ווערן האַרט אָדער צעלאָזן (דעפּענדינג אויף די רעזיסט טיפּ), שאַפֿנדיק דעם מוסטער. דער פּראָצעס ווערט איבערגעחזרט עטלעכע מאָל פֿאַר יעדער שיכט.

אין מאָדערנע פאַבריקאַציע נאָודז, קען ליטאָגראַפֿיע ניצן טיף אולטראַוויאָלעט (DUV) אָדער עקסטרעם אולטראַוויאָלעט (EUV) צו פּראָדוצירן גאָר קליינע פֿעיִטשערז. ווי קלענער די פֿעיִטשערז, אַלץ מער זכּרון צעלן קענען זיין פּאַקט, קאַפּאַציטעט וואַקסט, און מאַכט קאַנסאַמשאַן קען זיין רידוסט - כאָטש פּראָצעס קאָמפּלעקסיטי וואַקסט.

ג. עטשינג
אַמאָל דער מוסטער איז געשאַפן, ווערט מאַטעריאַל אין געוויסע געביטן אַוועקגענומען דורך טרוקענע עטשינג (פּלאַזמע) אָדער נאַס עטשינג (כעמיש) צו שאַפן די פארלאנגטע סטרוקטור.

ד. דאָפּינג און יאָן ימפּלאַנטאַציע
כּדי אַ טראַנזיסטאָר זאָל פֿונקציאָנירן, מוזן די סיליקאָן געגנטן זיין "דאָפּירט" - פֿאַרפּעסטיקונגען ווי באָר אָדער פֿאָספֿאָר וואָס ווערן צוגעגעבן צו שאַפֿן פּ-טיפּ און n-טיפּ געגנטן. דאָס ווערט דערגרייכט דורך יאָן אימפּלאַנטאַציע, און דערנאָך אַן אַנילינג (הייצן) פּראָצעס צו פֿאַרפֿײַנערן דעם קריסטאַל און אַקטיוויזירן די דאָפּאַנץ.

ה. פאָרמירונג פון DRAM קאַפּאַסיטאָרן
דער שליסל צו DRAM איז דער טשאַרדזש סטאָרידזש קאַפּאַסיטאָר. ווייל קאַפּאַסיטאָרן דאַרפן זיין גרויס גענוג צו פאַרלעסלעך סטאָרירן אַ ליינעוודיק טשאַרדזש, אָבער די טשיפּ שטח איז לימיטעד, קאַפּאַסיטאָר דיזיינז זענען געמאכט אין דריי-דימענסיאָנאַלע (3D) דיזיינז, אַזאַ ווי טרענטש אָדער סטאַקט קאַפּאַסיטאָרן, דיפּענדינג אויף די טעכנאָלאָגיע. הויך-k דיעלעקטרישע מאַטעריאַלס זענען אָפט געניצט צו פאַרגרעסערן קאַפּאַסיטאַנס אָן פאַרגרעסערן די גשמיות גרייס.

א DRAM צעל באשטייט טיפיש פון איין טראַנזיסטאָר און איין קאַפּאַסיטאָר (1T1C). די קוואַליטעט פון דעם סטרוקטור באַשטימט סטאַביליטעט, גיכקייט און רעפרעש רעקווייערמענץ.

5. הינטער-ענד פּראָצעס: מעטאַל לייַערס און ינטערקאַנעקשאַנז

אזוי שנעל ווי די טראַנזיסטאָרן און זכּרון צעלן זענען געשאַפן, דאַרף דער טשיפּ אַ "שאָסיי" צו טראָגן סיגנאַלן און מאַכט. דאָס ווערט געטאָן דורך אַ "בעק-ענד-אָוו-ליין" (BEOL) פּראָצעס: דאָס צוזאַמענשטעלן פילע שיכטן פון מעטאַל פֿאַרבינדונגען.

דער מעטאַל מאַטעריאַל איז געוויינטלעך קופּער מיט אַ דיפוזיע באַריער צו פאַרהיטן דעם קופּער פון שעדיקן די אנדערע לייַערס. אַן איזאָלייטינג שיכט (דיעלעקטריק) איז ינסערטאַד צווישן די מעטאַלן צו רעדוצירן פּאַראַזיטישע קאַפּאַסיטאַנס און סיגנאַל ליקאַדזש. אין מאָדערן טשיפּס, די נומער פון מעטאַל לייַערס קענען זיין ריזיק, יעדער מיט אַ יינציק מוסטער צו פאַרבינדן מיליאַנז צו ביליאָנען פון עלעמענטן.

6. דורכקוק, מעטראָלאָגיע און קוואַליטעט קאָנטראָל אויף יעדער בינע

דורכאויס דעם פּראָצעס ווערן וועיפערס קעסיידער אינספּעקטירט מיט מעטראָלאָגיע מכשירים: עלעקטראָן מיקראָסקאָפּן, פילם גרעב מעסטונגען, פלאָ טעסטינג, און אָוווערליי אַנאַליז (די אַקיעראַסי פון די מוסטער סטאַקינג צווישן לייַערס). ווייַל אַן איינציקער וועיפער כּולל הונדערטער ביז טויזנטער פון דייז, קענען קליינע ערראָרס האָבן אַ באַטייטיק פּראַל אויף קאָסטן.

האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקן האַלטן ריינע צימערן מיט שטרענגע סטאַנדאַרדן, ווײַל מיקראָסקאָפּישע פּאַרטיקלען קענען שטערן פּראָדוקציע. אָפּעראַטאָרן טראָגן ספּעציאַליזירטע קליידער, און לופט שטראָם איז רעגולירט צו מינאַמייזירן קאַנטאַמאַניישאַן.

7. וועיפער סארטירן: ערשטע טעסטינג אויף די וועיפער לעוועל

נאכדעם וואס אלע שיכטן זענען פארענדיגט, ווערט דער וועיפער נאך נישט געשניטן. דער נעקסטער שריט ווערט גערופן וועיפער פראבינג אדער וועיפער סארטינג. פראבע נאָדלען רירן אן די טעסט פּעדס אויף יעדן שילד צו קאנטראלירן גרונטלעכע פונקציעס: צי מען קען שרייבן צו און לייענען פון די זכרון צעלן, צי עס זענען דא עפעס דעפעקטיווע געביטן, און עלעקטרישע אייגנשאפטן ווי ליקאַדזש און מאַכט קאַנסאַמשאַן.

די רעזולטאַטן ווערן געמאַפּט (וועיפער מאַפּע) צו ידענטיפיצירן גוטע און דעפעקטיווע שטאַמען. אין דעם פונקט, עוואַלוירט די פירמע אויך די פּראָדוקציע און אַדזשאַסטירט דעם פּראָצעס אויב געוויסע דעפעקט מוסטערן ווערן דעטעקטירט.

8. דייסינג: שניידן די וועיפער אין שטאף

די געטעסטע וועיפערס ווערן געשניטן אין קליינע שטיקלעך (דיעס) מיט א דיאמאנט זעג אדער לאזער. דעפעקטיווע דיעס ווערן געווענליך אוועקגעווארפן. די וואס דורכגיין דעם טעסט גייען דאן ווייטער צום פאקעדזשינג שטאפל.

9. פּאַקאַדזשינג: קאָנווערטירן די שטייַף אין אַ גרייט-צו-נוצן טשיפּ

פּאַקאַדזשינג איז מער ווי נאָר "איינוויקלען"; עס זאָרגט דערפֿאַר אַז דער טשיפּ קען ווערן פֿאַרבונדן צום קרייז־באָרד, באַשיצט, און פֿעיִק צו פֿאַרשפּרייטן היץ.

פֿאַר טאַבלעט ראַם, איז די מערסט געוויינטלעכע פּאַקאַדזשינג BGA (Ball Grid Array) אָדער אַ מער קאָמפּאַקטע וואַריאַנט ווי FBGA, אָפט מיט אַ קאָנפיגוראַציע פּאַסיק פֿאַר LPDDR. אין דעם בינע, ווערט די דיי געבונדן צום סאַבסטראַט, פארבונדן מיט דראָט באַנדינג אָדער פליפּ-טשיפּ, און דערנאָך ווערן סאָלדער באַללס צוגעגעבן צו פאַרבינדן עס צום מאַדערבאָרד.

ווייל טאַבלעטן זענען אַזוי דין, איז די גרייס און הייך פון די טשיפּ פּאַקעט קריטיש. פאַבריקאַנטן קלייבן פּאַקעטן וואָס זענען קאָמפּאַקט אָבער האַלטן הויך סיגנאַל אָרנטלעכקייט, באַטראַכטנדיק אַז ראַם אַרבעט מיט הויך גיכקייטן און איז סענסיטיוו צו ינטערפיראַנס.

10. לעצטער טעסט, בינינג, און אינטעגראציע צו טאַבלעט

פארפאקטע טשיפס ווערן ווידער געטעסט אין א לעצטן טעסט. די טעסטן נעמען איין מאקסימום שנעלקייט, מאכט קאנסומאציע, סטאביליטעט ביי פארשידענע טעמפעראטורן, און פארלעסלעכקייט. פון דארט ווערט דורכגעפירט "בינינג": טשיפס ווערן גרופירט באזירט אויף פערפארמאנס. טשיפס וואס קענען לויפן סטאביל ביי העכערע פרעקווענצן ווערן געשטעלט אין דער פרעמיום קלאס, בשעת די וואס זענען נאר סטאביל ביי סטאנדארט ספעציפיקאציעס ווערן געשטעלט אין אן אנדער קלאס.

נאכדעם וואס מען גייט דורכגיין דעם טעסט, ווערט דער טשיפּ געשיקט צום אסעמבלי פאַבריק פון דער דעווייס. בעת דער אינטעגראַציע פאַזע, ווערט דער ראַם צוגעלאָטעט צום טאַבלעט'ס קרייז ברעט, געטעסט צוזאַמען מיטן SoC, און דערנאָך גייט ער דורך קוואַליטעט-פאַרזיכערונג טעסטן אויף דעווייס-לעוועל, ווי סטרעס טעסטן, דראָפּ טעסטן, און טעמפּעראַטור טעסטן.

קלאָוזינג

דער פּראָצעס פֿון פֿאַבריקירן ראַם טשיפּס פֿאַר טאַבלעטן איז אַ קאָמבינאַציע פֿון אַ פּינקטלעכן דיזיין, נאַנאָמעטער-פּרעציציע פֿאַבריקאַציע טעקניקס, און שטרענגע קוואַליטעט קאָנטראָל אויף יעדן שריט. פֿון ריינע סיליקאָן קריסטאַלן ביז ענערגיע-עפֿעקטיווע LPDDR ראַם פּאַקאַדזשאַז, אַלץ ווערט באַשאַפֿן דורך אַ סעריע פֿון איטעראַטיווע פּראָצעסן - ליטאָגראַפֿיע, דעפּאָזיציע, עטשינג, דאָפּינג, קאַפּאַסיטאָר פֿאָרמאַציע, מעטאַל פֿאַרבינדונג, וועיפֿער טעסטן, שניידן, און פּאַקאַדזשינג און לעצט טעסטן. כאָטש ראַם קען אויסזען ווי אַ בלויזע קאַפּאַציטעט נומער פֿאַר טאַבלעט ניצערס, הינטער דעם ליגט אַ קעסיידערדיקע עוואָלווינג פֿאַבריקאַציע טעכנאָלאָגיע וואָס מאַכט דעוויסעס שנעלער, מער עפֿעקטיוו, און מער פֿאַרלעסלעך.

אויב איר ווילט, קען איך אויך צולייגן א באַזונדערע סעקציע וועגן די אונטערשיידן צווישן LPDDR4X און LPDDR5, אדער אריינגיין אין מער טעכנישע דעטאַלן וועגן דער DRAM צעל סטרוקטור און EUV ליטאָגראַפֿיע פּראָצעס.