Um CI é uma cidade microscópica construída sobre uma wafer de silício. Aqui estão os "edifícios" e "ruas" essenciais.
Substrato e Epitaxia
- Wafer: Silício monocristalino (mais comum), GaAs, SiC, etc.
- Camada epi: Região levemente dopada onde dispositivos ativos se formam.
Dopagem: Criando Regiões N e P
- Implantação iônica + recozimento → source/drain, well, regiões de canal.
Dispositivos Ativos
- MOSFETs (CMOS): Chaves e amplificadores — bilhões por chip.
- BJTs: Analógico de precisão, bandgaps, BiCMOS de alta velocidade.
- Diodos: Clamps de ESD, contatos de substrato, retificadores.
Estruturas Passivas
- Resistores: Polissilício, difusos, filme fino (NiCr, TaN).
- Capacitores: MIM (metal-isolante-metal), MOSCAP, capacitores de franja.
- Indutores: Espirais de metal nas camadas superiores (RFICs).
Pilha de Interconexão (As "Ruas")
- Múltiplas camadas de metal (Cu, dual-damasceno) separadas por dielétricos low-κ.
- Vias e contatos conectam camadas.
- Metal superior espesso para distribuição de potência/clock e bumps/pads.
Isolamento e Encapsulamento
- STI (Isolamento por Trincheira Rasa) entre dispositivos.
- ILD (Dielétrico Intercamadas) entre camadas de metal.
- Encapsulamento: wire-bond, flip-chip, BGA, chiplet/empilhamento 3D.
Toda função — lógica, memória, RF, potência — emerge de como esses elementos são arranjados e conectados.
