Проект "Микросхемы. Основы технологии производства"

При работе над индивидуальным исследовательским проектом по математике на тему "Микросхемы. Основы технологии производства" учащаяся 6 класса изучила термин "микросхема". выяснила их принципы работы, условные обозначения и разновидностях, а также рассмотрела схему их производства.

Обучающаяся 6 класса в рамках исследовательской работы (проекта) по математике о микросхемах и основах технологии их производства пришла к выводу о том, что для того чтобы осознать все тонкости производства микросхем или другого производства нужно много учиться в разнообразных областях (физика, химия, математика и т.д.).

Оглавление

Введение
1. Основные сведения о микросхемах
1.1. Классификация микросхем.
2. Основные принципы работы цифровой микросхемы.
2.1. Условные графические обозначения.
2.2. Логический элемент И
2.3. Логический элемент ИЛИ.
2.4. Логический элемент НЕ, инвертор.
2.5.Логический элемент И-НЕ.
2.6. Микросхема К155ЛАЗ.
3. Производство микросхем
3.1. Условия для микроэлектронного производства.
3.2. Основные процессы производства микросхем.
3.3.Изготовление монокристаллической и кремниевой пластины.
3.4.Изготовление фотошаблонов
3.5. Основные технологические операции производства кристаллов.
3.6.Контроль.Резка. Сборка. Испытания.
Заключение
Отзыв руководителя.
Приложения.

В современном развивающемся мире мы постоянно сталкиваемся с электронными устройствами (телефонами, телевизорами, компьютерами и т.д) в основе функционирования которых лежат процессоры.
Процессоры окружают нас повсюду. На их характеристики мы обращаем внимание при покупке компьютеров и сотовых телефонов. Однако мало кому известно, как и из чего делают эти сложнейшие миниатюрные устройства.

В техническом плане современный процессор представляет собой большую интегральную микросхему, состоящую из многих полупроводниковых компонентов микроскопической величины, размещенных на подложке и упакованных в миниатюрный корпус.

Один современный чип размером сопоставимым с размером монеты в 1 рубль или меньше может содержать внутри несколько миллионов диодов, транзисторов, резисторов, соединительных проводников и других компонентов, которые в былые времена потребовали бы для своего размещения пространство довольно крупного ангара.

За примерами далеко ходить не нужно, процессор i7, например, содержит на площади менее 3 квадратных сантиметров более трех миллиардов транзисторов! И это не предел.
Вот у и меня неоднократно возникали вопросы, что это - интегральная микросхема, чип. Как они работают? Каким образом они получаются?

В данной работе я хотела понять и доступным образом рассказать об интегральных микросхемах, их устройстве, основах технологии производства.

Гипотеза: предполагаю ,что для того чтобы осознать тонкости производства микросхем или любого другого производства необходимо много учиться (получать знания) в различных областях (физика, химия, математика и т.п.).

Цель работы: Доступным для понимания способом рассказать о микросхемах, технологии их изготовления.

Задачи:

• рассмотреть микросхемы в устройствах вокруг нас (компьтеры, телефоны, телевизоры, автомобили и т.д);
• получение основных сведений о микросхемах;
• узнать о производстве микросхем;
• учиться применять полученные знания в школе.

Обратимся к определению:
Интегра́льная (микро)схе́ма (ИС, ИМС, м/сх, англ. integrated circuit, IC, microcircuit), чип, микрочи́п (англ. microchip, silicon chip, chip — тонкая пластинка — первоначально термин относился к пластинке кристалла микросхемы) — микроэлектронное устройство — электронная схема произвольной сложности, изготовленная на полупроводниковом кристалле (или плёнке) и помещённая в неразборный корпус, или без такового, в случае вхождения в состав микросборки.
На сегодняшний день большая часть микросхем изготавливается в корпусах для поверхностного монтажа.

Часто под интегральной схемой (ИС) понимают собственно кристалл или плёнку с электронной схемой, а под микросхемой (МС, чипом) — ИС, заключённую в корпус. В то же время выражение чип-компоненты означает «компоненты для поверхностного монтажа» (в отличие от компонентов для пайки в отверстия на плате).

В зависимости от параметров, характеристики, технологии производства, По степени интеграции:

• малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле,
• средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле,
• большая интегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле,
• сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — до 1 миллиона элементов в кристалле.

По технологии изготовления:

• Полупроводниковая микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены на одном полупроводниковом кристалле (например, кремния, германия, арсенида галлия, оксид гафния).
• Плёночная интегральная микросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок: толстоплёночная и тонкопленочная интегральная схема;
• Гибридная микросхема (также микросборка) — кроме полупроводникового кристалла содержит несколько бескорпусных диодов, транзисторов и (или) других электронных компонентов, помещённых в один корпус.
• Смешанная микросхема — кроме полупроводникового кристалла содержит тонкоплёночные(толстоплёночные)пассивные элементы размещённые на поверхности кристалла.

По виду обрабатываемого сигнала:

• Аналоговые - входные и выходные сигналы изменяются по закону непрерывной функции в диапазоне от положительного до отрицательного напряжения питания.
• Цифровые - входные и выходные сигналы могут иметь два значения: логический ноль или логическая единица, каждому из которых соответствует определённый диапазон напряжения.

Например, для микросхем типа ТТЛ при напряжении питания +5 В диапазон напряжения 0…0,4 В соответствует логическому нулю, а диапазон 2,4…5 В — логической единице; а для микросхем ЭСЛ-логики при наприяжении питания −5,2 В диапазон −0,8…−1,03 В — логической единице, а −1,6…−1,75 В — логическому нулю.

Аналого-цифровые - совмещают в себе формы цифровой и аналоговой обработки сигналов. По мере развития технологий получают всё большее распространение.

На примере простой цифровой микросхемы рассмотрим принципы ее функционирования
Основой работы цифровых микросхем служат логические элементы, реализующие простейшие функции алгебры логики.

Но прежде всего уточним: - в основу описания работы логических элементов, да и цифровых микросхем вообще, положена двоичная система исчисления, состоящая всего из двух цифр 0 и 1. И эти микросхемы и их элементы могут принимать только два этих состояния: 0 — когда напряжение, почти равно нулю, и 1 — когда напряжение, почти равно напряжению питания микросхемы (на практике "почти" почти никогда не учитывается).

Всего две цифры — 0 и 1, но эти две цифры позволяют записывать и "запоминать", обрабатывать, практически любые числа. Например десятичное число 168 в нулях и единицах выглядит так: 10101000. Перевести десятичное число в двоичное достаточно просто, нужно делить число на 2, затем брать результат — целое число и снова делить на 2. И каждый раз записывать "1" если есть остаток и "0" если делится без остатка.

Например: 168/2=84 (пишем 0), 84/2=42 (пишем 0), 42/2=21 (пишем 0), 21/2=10,5 (пишем 1), 10/2=5 (пишем 0)), 5/2=2,5 (пишем 1), 2/2=1 (пишем 0), 1/2=0,5 (пишем 1). На 0 делить нельзя, поэтому процесс закончен, теперь записываем в обратном порядке: 10101000.
С помощью восьмиразрядного двоичного числа, (в вычислительной технике называется БАЙТ) возможно представление десятичных чисел в диапазоне 0…255, или в двоичном виде 0000 0000 … 1111 1111(b).

Числу 640 будет соответствовать запись 640 = 10 1000 0000 (b) или
640=1*512+0*256+1*128+0*64+0*32+0*16+0*8+0*4+0*2+0*1.
(b) в конце записи говорит о том, что это число двоичное.
Подобная форма кодирования информации оказалась очень удобной для компьютеров, ведь отличить ноль от единицы также просто, как замкнутый контакт от разомкнутого или горящую лампочку от погасшей.

Если двоичную информацию передавать при помощи электрических сигналов, то потребуется всего два уровня напряжения. Как правило, это более положительный (высокий), и менее положительный или даже отрицательный (нулевой).
Чаще всего напряжение высокого уровня принято рассматривать в качестве логической единицы, а напряжение низкого уровня – как логический ноль.

Логические элементы, работают как самостоятельные элементы в виде микросхем малой степени интеграции, так и входят в виде компонентов в микросхемы более высокой степени интеграции. Таких элементов можно насчитать не один десяток.
Но сначала расскажем только о четырех из них - это элементы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ. Основными элементами являются первые три, а элемент И-НЕ это уже комбинация элементов И и НЕ. Эти элементы можно назвать «кирпичиками» цифровой техники. Для начала следует рассмотреть, какова же логика их действия?

В подразделе классификация я уже рассказывала, что напряжение на входе (выходе) микросхем в пределах 0…0,4В это уровень логического нуля, или напряжение низкого уровня. Если же напряжение в пределах 2,4…5,0В, то это уровень логической единицы или напряжение высокого уровня.

Условные графические обозначения представляют собой прямоугольник, содержащий входные и выходные линии. Входные линии элементов располагаются слева, а выходные справа. То же касается и целых листов со схемами: с левой стороны все сигналы входные, с правой выходы. Это как в книжке строка, - слева направо, так будет проще запомнить. Внутри прямоугольника находится условный символ, обозначающий функцию, выполняемую элементом.

Рассмотрение логических элементов начнем с элемента И. (Приложение 1.Рис. (1).Логический элемент И.)
Его графическое обозначение показано на рисунке (1). Условным обозначением функции И служит английский символ «&», который в английском языке заменяет союз «и»,.
Входы элемента обозначены как X с индексами 1 и 2, а выход, как выходная функция, буквой Y. Просто, как в школьной математике, например, Y = K*X или, в общем случае, Y = f(x) . Входов у элемента может быть и больше, чем два, что ограничивается только сложностью решаемой задачи, но, выход может быть только один.

Логика работы элемента следующая: напряжение высокого уровня на выходе Y будет лишь тогда, когда И-на входе X1 И-на входе X2 будет напряжение высокого уровня. Если входов у элемента будет 4 или 8, то указанное условие (наличие высокого уровня), должно выполняться на всех входах: И-на входе 1, И-на входе 2, И-на входе 3 …..И-на входе N. Лишь в этом случае на выходе будет также высокий уровень.

Для того, чтобы было проще разобраться в логике работы элемента И, на рисунке 1б представлен его аналог в виде контактной схемы. Здесь выход элемента Y представлен лампой HL1. Если лампа светится, то это соответствует высокому уровню на выходе элемента И. Часто такие элементы называют 2-И, 3-И, 4-И, 8-И. Первая цифра указывает на количество входов.
В качестве входных сигналов X1 и X2 используются обычные «звонковые» кнопки без фиксации.

Разомкнутое состояние кнопок это состояние низкого уровня, а замкнутое, естественно, высокого. В качестве источника питания на схеме показана гальваническая батарея. Пока кнопки находятся в незамкнутом состоянии, лампа, конечно, не светит. Лампа включится лишь только тогда, когда будут нажаты сразу обе кнопки, т.е. И-SB1, И-SB2. Такова логическая связь между входными и выходным сигналом элемента И.

Наглядное представление о работе элемента И можно получить глядя на временную диаграмму, показанную на рисунке (1). Сначала сигнал высокого уровня появляется на входе X1, но на выходе Y ничего не произошло, там по-прежнему сигнал низкого уровня. На входе X2 сигнал появляется с некоторой задержкой относительно первого входа, и на выходе Y появляется сигнал высокого уровня.

Когда на входе X1 сигнал принимает низкий уровень, на выходе также устанавливается сигнал низкого уровня. Или, если сказать по-другому, сигнал высокого уровня на выходе удерживается до тех пор, пока на обоих входах присутствуют сигналы высокого уровня. То же самое можно сказать и о более многовходовых элементах И: если это будет 8-И, то чтобы на выходе получить высокий уровень, высокий же уровень должен удерживаться сразу на всех восьми входах.
Чаще всего в справочной литературе состояние выхода логических элементов в зависимости от входных сигналов приводится в виде таблиц истинности. Для рассматриваемого элемента 2-И таблица истинности приведена на рисунке (1).

Таблица несколько похожа на таблицу умножения, только поменьше. Если внимательно ее изучить, можно заметить, что высокий уровень на выходе будет только тогда, когда на обоих входах присутствует напряжение высокого уровня или, что тоже самое, логической единицы. Кстати, сравнение таблицы истинности с таблицей умножения далеко не случайно: все таблицы истинности электронщики знают, как говорится, назубок.

Также функцию И можно описать при помощи алгебры логики или булевой алгебры. Для двухвходового элемента формула будет выглядеть следующим образом: Y = X1*X2 или другая форма записи Y = X1^X2 .

Следующим мы рассмотрим логический элемент ИЛИ.
(Приложение 2. Рис. (2). Логический элемент ИЛИ)
Его графическое обозначение похоже на только что рассмотренный элемент И, за исключением того, что вместо знака &, обозначающего функцию И, внутри прямоугольника вписана цифра 1, как показано на рисунке (2). В данном случае она обозначает функцию ИЛИ. Слева расположены входы X1 и X2, которых, как и в случае функции И может быть и больше, а справа выход, обозначенный буквой Y.

В виде формулы булевой алгебры функция ИЛИ записывается так Y = X1 + X2.
Согласно этой формуле Y будет истинным тогда, когда ИЛИ на входе X1, ИЛИ на входе X2, ИЛИ на обоих входах сразу будет высокий уровень.

Понять только что сказанное поможет контактная схема, представленная на рисунке (2): нажатие на любую из кнопок (высокий уровень) или на обе кнопки сразу, приведет к свечению лампочки (высокий уровень). В данном случае кнопки это входные сигналы X1 и X2, а лампочка выходной сигнал Y. Чтобы сказанное было проще запомнить, на рисунках (2) приведены временная диаграмма и таблица истинности соответственно: достаточно проанализировать работу показанной контактной схемы с диаграммой и таблицей, как все вопросы исчезнут.

Как говорил один преподаватель, - в цифровой технике нет ничего сложнее инвертора. Пожалуй, так и есть на самом деле.
В алгебре логики операция НЕ называется инверсией, что в переводе с английского означает отрицание, то есть уровень сигнала на выходе с точностью до наоборот соответствует входному сигналу, что в виде формулы выглядит как Y = /X

Косая черта перед X обозначает собственно инверсию. Обычно вместо косой используется подчеркивание сверху, хотя вполне допустимо и такое обозначение.).
Условное графическое обозначение элемента НЕ представляет собой квадрат или прямоугольник, внутри которого вписана цифра 1. (Приложение 3. Рисунок (3). Инвертор.)

В данном случае она обозначает, что этот элемент – инвертор. Он имеет всего один вход X и выход Y. Линия выхода начинается маленьким кружком, собственно который и говорит о том, что этот элемент инвертор.
Как только что было сказано – инвертор самая сложная схема цифровой техники. И это подтверждает его контактная схема: если до этого было достаточно лишь только кнопок, то теперь к ним добавилось реле. Пока кнопка SB1 не нажата (логический ноль на входе) реле K1 обесточено и его нормально-замкнутые контакты включают лампочку HL1, что соответствует логической единице на выходе.

Если же нажать кнопку (подать на вход логическую единицу), то реле включится, контакты K1.1 разомкнутся, лампочка погаснет, что соответствует логическому нулю на выходе. Сказанное подтверждают временная диаграмма на рисунке (3) и таблица истинности на рисунке (3).

Логический элемент И-НЕ есть не что иное, как сочетание логического элемента И с элементом НЕ. (Приложение 4. Рисунок 4.)

Поэтому на его условном графическом обозначении присутствует знак & (логическое И), а линия выхода начинается с кружочка, указывающего на наличие в составе элемента инвертора.
Контактный аналог логического элемента показан на рисунке (4), и, если присмотреться, очень похож на аналог инвертора показанного на рисунке (4): лампочка включена также через нормально-замкнутые контакты реле К1.

Собственно это и есть инвертор. Реле управляется кнопками SB1 и SB2, которые соответствуют входам X1 и X2 логического элемента И-НЕ. На схеме видно, что реле будет включено только тогда, когда будут нажаты обе кнопки: в данном случае кнопки выполняют функцию & (логическое И). При этом лампа на выходе погаснет, что соответствует состоянию логического нуля.
Если же не нажаты обе кнопки, или хотя бы одна из них, то реле отключено, и лампочка на выходе схемы горит, что соответствует уровню логической единицы.

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:
Во-первых, если хотя бы на одном входе присутствует логический нуль, то на выходе будет логическая единица. То же состояние на выходе будет и в случае, когда нули присутствуют сразу на обоих входах. Это весьма ценное свойство элементов И-НЕ: если соединить оба входа, то элемент И-НЕ становится инвертором, - просто выполняет функцию НЕ. Такое свойство позволяет не ставить специальную микросхему, содержащую сразу шесть инверторов, когда требуется всего один или два.

Во-вторых, нуль на выходе можно получить только в том случае, если «собрать» на всех входах единички. В данном случае уместно было бы назвать рассматриваемый логический элемент 2И-НЕ. Двойка говорит о том, что этот элемент двухвхододый. Практически во всех сериях микросхем существуют также 3-х, 4-х и восьмивходовые элементы. При этом каждый из них имеет только один выход. Однако, базовым элементом во многих сериях цифровых микросхем считается элемент 2И-НЕ.

На примере данного логического элемента рассмотрим работу микросхемы К155ЛА3. Внешний вид, функциональная схема, условно-графическое изображение представлены на рис. (5) В корпусе DIP-14 микросхемы К155ЛА3 содержится 4 независимых друг от друга элемента 2И-НЕ. Единственное, что их объединяет это лишь общие выводы питания: 14-й вывод микросхемы это + источника питания, а вывод 7 – отрицательный полюс источника.

Ключ на корпусе микросхемы помогает правильно оценить нумерацию контактов. Принцип действия можно понять на примере рассмотрения логического элемента И-НЕ. (Приложение 5.Рис. (5). Микросхема К155ЛА3).
На этом знакомство с логическими элементами, работой простейших цифровых микросхем закончим.
В следующей части рассмотрим, как производятся микросхемы.

Для начала представим, что мы попали на завод(фабрику) по производству чипов. Первое, что попросят сделать — тщательно умыться и вымыть руки. Косметика и парфюмерия строго запрещены. После гигиенических процедур нужно надеть специальный костюм: комбинезон, бахилы, маску, перчатки.
(Приложение 6.Рис.(6) Специальная одежда для чистых помещений).

Перед помещением, где непосредственно изготавливают чипы, выполняют обдув сильным потоком, чтобы обеспечить максимальную стерильность.
Попадание на рабочую заготовку мельчайшей частицы пыли чревато браком — отсюда и беспрецедентные меры по защите. Воздух в производственных помещениях, которые иногда называют чистыми помещениями или гермозоной чище, чем в операционных. В отдельных помещениях класс чистоты 10. Это значит, что в каждом кубическом метре содержится не больше десяти частиц толщиной в полмикрона (размером с небольшую бактерию).

Помимо особенной чистоты в производственных помещениях обеспечивается необходимая температура и влажность воздуха. Это достигается за счет работы сложной, многоуровневой системы поддержания микроклимата (кондиционирования, нагрева, фильтрации воздуха и т.п.)
(Приложение 7.Рис. (7). Система вентиляции помещения для производства микросхем).

Оборудование для производства кристаллов, чипов представляет собой комплекс установок, предназначенных для проведения одной или нескольких технологических операций.
(Приложение 8.Рис. (8) Линейка технологического оборудования).
(Приложение 9. Рис. (9). Установка проекционной фотолитографии(степпер) фирмы ASML(Голландия)).
Далее рассмотрим основные процессы создания микросхем.

Укрупненная схема изготовления приведена на рис. (10)
(Приложение 10. Рис. (10) Основные этапы производства микросхем)
Теперь поподробнее расскажем о производственных этапах, показанных на Рис. (10)

Из горной породы получают технический, а затем электронный кремний с чистотой 99,9999999%. Электронный кремний расплавляют, помещают в него затравочный кристалл в форме карандаша, вокруг которого вырастет кристаллическое твердое тело. В процессе роста затравочный кристалл вращается и медленно поднимается, увлекая за собой монокристалл. После достижения нужных размеров цилиндрический монокристалл тестируют на соответствие параметрам чистоты, далее устанавливают на алмазную резку.

Его разрезают на тончайшие пластины толщиной 1 мм. Поверхность каждой пластины полируют до зеркального блеска. Теперь кремниевая заготовка готова для изготовления чипов. Кремниевые заготовки бывают следующих размеров: 76, 100, 150, 200, 300 мм.
(Приложение 11.Рис. (11) Монокристалл и кремниевые заготовки).

Фотошаблоны широко применяются в технологии интегральных микросхем как на стадии формирования активных элементов в полупроводниковом материале, так и при создании пассивных элементов и межсоединений.
Фотошаблон – стеклянная пластина (подложка) с нанесенным на ее поверхности маскирующим слоем – покрытием, образующим трафарет с прозрачными и непрозрачными для оптического излучения участками. В процессе фотолитографии слой фоторезиста экспонируется в соответствии с рисунком покрытия, имеющегося на фотошаблоне.

Подложку фотошаблона выполняют либо из обычного стекла (при экспонировании светом с длиной волны  более 300 нм), либо из кварцевого стекла (при  менее 300 нм). В качестве материала маскирующего слоя фотошаблона обычно используется хром, оксиды хрома, железа и др., образующие твердые износостойкие покрытия.

К фотошаблонам для производства полупроводниковых структур предъявляется комплекс требований, к которым в первую очередь следует отнести следующие: оптическая плотность маскирующего материала должна быть не менее 2,0; толщина маскирующего материала – не более 100 нм; его отражательная способность не выше 15%; неплоскостность от нескольких мкм до десятков мкм (для разных классов фотошаблонов); микродефектность порядка 0,1 см-2; краевая четкость рисунка не ниже 0,1 мкм для элементов изображения с размером менее 1 мкм.
(Приложение 12.Рис. (12) Фотошаблон для производства кристаллов.)

Итак, мы получили кремниевую заготовку(пластину). После этого пластину оксидируют — воздействуют на нее кислородом при температуре порядка 1000°C с целью получить на ее поверхности слой прочной диэлектрической пленки диоксида кремния толщиной в необходимое количество микрон. Толщина получаемого таким образом слоя оксида зависит от времени воздействия кислородом, а также от температуры подложки во время оксидирования.

Далее на слой диоксида кремния наносят фоторезист — светочувствительной состав, который после облучения растворяется в определенном химическом веществе. На фоторезист кладут трафарет — фотошаблон(выше я рассказывала как он производится) с прозрачными и непрозрачными участками. Затем пластину с нанесенным на нее фоторезистом экспонируют — засвечивают источником ультрафиолетового излучения.

(Приложение 13.Рис. (13) Основные технологические операции производства микросхем.)
В результате экспонирования та часть фоторезиста, которая находилась под прозрачными участками фотошаблона, изменяет свои химические свойства и смывается с пластины проявителем, теперь не закрытые фоторезистом участки диоксида кремния могут быть легко удалены специальными химикатами, при помощи плазмы или другим способом — это называется травлением. По окончании травления незащищенные фоторезистом места пластины оказываются очищены от диоксида кремния.

После травления и очищения от незасвеченного фоторезиста тех мест подложки, на которых остался диоксид кремния, приступают к эпитаксии — наносят на кремниевую пластину слои нужного вещества. Таких слоев может быть нанесено столько, сколько необходимо.
Далее проходит внедрение специальных примесей.

Этот процесс может проходить с помощью диффузии в результате нагрева или легирования(имплантации) ионов определенных специальных веществ, чтобы получить p и n-области. В качестве акцептора используют бор, а в качестве доноров — мышьяк и фосфор.
Процессы очистки нанесения и осаждения различных слоев, фотолитографии, ионного легирования могут повторяться многократное количество раз, образуя так называемую структуру(рельеф)микросхемы.

В завершении процесса производят металлизацию алюминием, никелем или золотом, чтобы получить тонкие проводящие пленки, которые будут выступать в роли соединительных проводников для выращенных на подложке на предыдущих этапах транзисторов, диодов, резисторов и т. д. Таким же образом выводят контактные площадки для монтажа микросхемы на печатную плату.

На одной пластине может быть изготовлено до 1000 кристаллов в зависимости от технологии.
Технологический процесс(маршрут) производства кристаллов представляет собой довольно длительную, ответственную процедуру, которая может длиться даже несколько месяцев.
На следующем этапе с помощью специального измерительного оборудования проводят контроль и отбраковку кристаллов на пластине.
На рис.(14) представлены примеры готовых микросхем.
(Приложение 14.Рис. (14) Пластины с готовыми кристаллами.)

Далее производится резка пластины на кристаллы, установка в корпуса, разварка выводов, герметизация, проверка работоспособности, испытания в различных условиях(повышенная и пониженная температура, влажность и другие специальные факторы), упаковка и отправка заказчику.
(Приложение 15.Рис. (15)Микросхема в разрезе).

Ну, если кратко это, наверное, все что я хотела рассказать. Это только малая доля того, что учитывая, тему, микроскопическая доля того, что я смогла понять, и рассказать из удивительного мира, отрасли микроэлектронного производства.

На примере исследовательского индивидуального проекта по математике «Микросхемы. Основы технологии производства» я познакомилась с интегральными микросхемами, их назначением, строением, этапами производства.

Именно изобретение микросхемы подарило человечеству компьютеры. Как ни крути, а радиолампы были хороши только для аналоговых решений: слишком уж громоздкие, ненадежные и «прожорливые». Кто знает, что бы произошло, если бы молодого специалиста заклевали критики?

А их было предостаточно, причем у каждого имелись свои возражения: от незначительных («нулевая ремонтопригодность») до весомых («низкий процент выхода работоспособных изделий»).
Скорее всего, микросхемы появились бы все равно, возможно позже. Ибо другого пути развития компьютеров не появилось до сих пор: инженеры по-прежнему совершенствуют все ту же первую микросхему, доводя ее до идеала.

Многое осталось непонятным в силу возраста, отсутствия необходимого багажа знаний, уровня образования. Но самое главное, как мне кажется, по итогам данной работы я поняла, что для того чтобы до конца осознать тонкости производства микросхем или любого другого производства необходимо много учиться (получать знания) в различных областях (физика, химия, математика и т.п.).

В данной работе в доступной форме была раскрыта тема производство микросхем, их значимость в современном мире, их применение.
Поставлена гипотеза, которая в ходе работы подтверждена полностью

Именно изобретение микросхемы подарило человечеству компьютеры. Как ни крути, а радиолампы были хороши только для аналоговых решений: слишком уж громоздкие, ненадежные и «прожорливые». Кто знает, что бы произошло, если бы молодого специалиста заклевали критики? А их было предостаточно, причем у каждого имелись свои возражения: от незначительных («нулевая ремонтопригодность») до весомых («низкий процент выхода работоспособных изделий»).

Скорее всего, микросхемы появились бы все равно, возможно позже. Ибо другого пути развития компьютеров не появилось до сих пор: инженеры по-прежнему совершенствуют все ту же первую микросхему, доводя ее до идеала.
Из конструктора ЛЕГО была смоделирована микросхема, показан процесс производства микросхем .
Доказана значимость ,трудоемкость и серьезность процесса. Сделаны выводы, подведены итоги.

Приложение 1. Рис. (1). Логический элемент И.

Приложение 2. Рис. (2). Логический элемент ИЛИ

Приложение 3. Рисунок (3). Инвертор.

Приложение 4. Рисунок 4. Логический элемент И-НЕ.

Приложение 5. Рис. (5). Микросхема К155ЛА3.

Приложение 6. Рис.(6). Специальная одежда для чистых помещений.

Приложение 7. Рис. (7). Система вентиляции помещения для производства микросхем.

Приложение 8.Рис. (8) Линейка технологического оборудования.

Приложение9. Рис. (9). Установка проекционной фотолитографии(степпер) фирмы ASML (Голландия).

Приложение 10. Рис. (10) Основные этапы производства микросхем.

Приложение 11.Рис. (11) Монокристалл и кремниевые заготовки.

Приложение 12.Рис. (12) Фотошаблон для производства кристаллов.

Приложение 13.Рис. (13) Основные технологические операции производства микросхем.

Приложение 14.Рис. (14) Пластины с готовыми кристаллами.

Приложение 15.Рис. (15) Микросхема в разрезе.