2. YSD 03.01 מבוא לתהליכי מזעור - טכנולוגיות ייצור VLSI Lecture 1 Yosi Shacham-Diamand Department of Physical Electronics Tek-Aviv University, Ramat-Aviv, 69978 yosish@eng.tau.ac.il Introduction to VLSI, TAU 2000

3. YSD 03.01 Top-down evolution of Micro-System Technologies Semiconductor microelectronics, (1960 -), 140B$ (@1998), 17% CAGR Micro-Electro- Mechanical Systems (1985 - )  Electro-Opto Mechanical Systems (1980 - )  -Bio-  Chemical (1995 - ) Micro-System-Technology (MST) - System on a chip - Integrated electronics, MEMS,  Bio,  Chemistry &  Electro-optics

4. YSD 03.01 Structure of microchips Silicon substrate (600-800  m) Active devices layer ( 1-2  m) Interconnect network - 6-7 layers of metallization

5. YSD 03.01 Micro-technology - Similar to painting & carving - just on a much smaller scale Add layers of paint or other matter - remove excess matter

6. YSD 03.01 Chip vertical cross section אינטל 2000 מתכת מבודד מתכת סיליקון

7. YSD 03.01 Top down approach nDevelop micron scale disciplines: Mechanical, biological, chemical and integrate them on a chip with microelectronics nBuild “ a system on a chip” nKeep miniaturizing it - the evolutionary methodology

8. YSD 03.01

10. מדוע לשלב מערכות על אותו שבב ? 1. שיפור ביצועים - הגדלת מהירות, הורדת הספק (הגדלת זמן שימוש) 2. הקטנת נפח, שטח - יותר ניידות, גישה ונוחות. 3. הקטנת מחיר - חסכום בזיווד ואריזת מספר רכיבים ביחד. 4. הגדלת אמינות - פחות חיבורים, נפח קטן, 5. קלות תכנון - יצירת מערכים גדולים עם אותם תאי-יחידה 6. הקטנת פרמטרים פרזיטים - קיבוליות, השראות. 7. חסכון בנפח מגיבים בתהליכים כימים

11. YSD 03.01 איך מייצרים מערכות ממוזערות ? nהמערכות מיוצרות על בסיס טכנולוגיות מיקרואלקטרוניקה קיימות לייצור המוני של מעגלים משולבים (IC) nהמערכות נמצאות על פני השטח של מצעי מוליכים למחצה, זכוכית, חומרים אורגנים או בנפח שלהם. nייצור הרכיבים נעשה בעזרת תהליכים כימים או פיזיקילים: –הוספת שכבות או אלמנטים בודדים (תאים, מולקולות..) –הורדת שכבות - איכול חומר –שינוי תכונות של שכבות - שינוי מוליכות, תכונות אופטיוות...

12. YSD 03.01 תהליכי ייצור במיקרואלקטרוניקה - מבוא