Die (elettronica)

piastrina di materiale semiconduttore
Versione del 23 ago 2005 alle 17:41 di Carlo.milanesi (discussione | contributi) (mu greca al posto di u)

Il die (pl. dice, detto anche chip) è il substrato di un circuito integrato.

Il processo di produzione parte da un cilindro di silicio cristallino lungo circa 1,5 m. Il cilindro viene poi tagliato in dischi del diametro tra i 20 e i 30 centimetri (solitamente il diametro viene misurato in pollici e l'attuale frontiera tecnologica e' a 12 pollici) e spessi 500 micron detti wafer che vengono accuratamente levigati ed esaminati da un laser che ne mette in rilievo le imperfezioni. I wafer con irregolarità superiori ai 3 micron vengono scartati.

I wafer vengono quindi ricoperti da diossido di silicio SiO2, che diventerà il conduttore del circuito integrato. Successivamente si deposita sul disco una sostanza fotosensibile detta "gelatina" (photoresist). Una maschera fotografica con il disegno del circuito viene sovrapposta al wafer ed è esposto a luce ultravioletta (processo di fotoincisione). La maschera fa in modo che il circuito venga riportato sul silicio. La gelatina resa morbida dalla luce viene rimossa con un solvente e lascia così scoperto lo strato di diossido di silicio sottostante, che può essere così sottoposto al processo di drogaggio. Il mascheramento e la fotoincisione vengono ripetuti per ogni strato della circuiteria.

A questo punto ogni wafer contiene alcune migliaia di chip (dice) che vengono testati elettricamente a più riprese sotto diverse condizioni. I chip che non passano un test vengono marcati e scartati nella fase successiva. In passato se ne incideva la superficie con una punta di diamante, creando delle linee di frattura preferenziali dette di clivaggio. Correntemente vengono utilizzate delle "seghe circolari" che effettuano tagli larghi circa 50 μm mentre la tendenza futura e' quella di indurre dei difetti all'interno dello spessore del wafer utilizzando un raggio laser di frequenza opportuna.

La resa indica il rapporto percentuale tra dice funzionanti e il numero totale di chip presenti sul wafer. I dice vengono montati all'interno dei contenitori detti package (processo di packaging) e collegati ai piedini del package (processo di bonding). I piedini sono il tramite con cui il die può comunicare con la scheda su cui verrà montato.