مخطط عملية تصنيع أشباه الموصلات - الجزء الثاني

مرحباً بكم في موقعنا الإلكتروني للاطلاع على معلومات المنتجات والاستشارات.

موقعنا الإلكتروني:https://www.vet-china.com/

 

حفر البولي وثاني أكسيد السيليكون:

بعد ذلك، تتم إزالة طبقة البولي الزائدة وثاني أكسيد السيليكون بالحفر. في هذه المرحلة، يتم التوجيهالنقشيُستخدم. في تصنيف الحفر، يوجد تصنيف للحفر الموجه والحفر غير الموجه. يشير الحفر الموجه إلىالنقشفي اتجاه معين، بينما الحفر غير الموجه هو حفر غير موجه (أطلتُ الحديث عن هذا الموضوع سهوًا. باختصار، هو إزالة ثاني أكسيد السيليكون في اتجاه معين باستخدام أحماض وقواعد محددة). في هذا المثال، نستخدم الحفر الموجه للأسفل لإزالة ثاني أكسيد السيليكون، وتكون النتيجة كما يلي.

أخيرًا، قم بإزالة طبقة المقاوم الضوئي. في هذه المرحلة، لا تتم إزالة طبقة المقاوم الضوئي عن طريق التنشيط بالإشعاع الضوئي المذكور سابقًا، بل باستخدام طرق أخرى، لأننا لسنا بحاجة إلى تحديد حجم معين في هذه المرحلة، بل إلى إزالة طبقة المقاوم الضوئي بالكامل. في النهاية، يصبح الشكل كما هو موضح في الشكل التالي.

وبهذه الطريقة، حققنا هدف الحفاظ على الموقع المحدد لـ Poly SiO2.

 

تكوين المصدر والمصب:

أخيرًا، دعونا نتناول كيفية تشكيل المصدر والمصب. لا يزال الجميع يتذكر ما تحدثنا عنه في العدد السابق. يتم زرع أيونات من نفس النوع في المصدر والمصب. في هذه المرحلة، يمكننا استخدام مادة مقاومة للضوء لفتح منطقة المصدر/المصب حيث يلزم زرع النوع N. بما أننا نأخذ ترانزستور NMOS كمثال فقط، فسيتم فتح جميع الأجزاء في الشكل أعلاه، كما هو موضح في الشكل التالي.

بما أن الجزء المغطى بطبقة المقاوم الضوئي لا يمكن زرعه (لأن الضوء محجوب)، فسيتم زرع عناصر من النوع N فقط على ترانزستور NMOS المطلوب. ولأن الركيزة الموجودة أسفل البولي إيثيلين محجوبة بالبولي إيثيلين وثاني أكسيد السيليكون، فلن يتم زرعها، وبالتالي يصبح الوضع على هذا النحو.

في هذه المرحلة، تم إنشاء نموذج MOS بسيط. نظريًا، إذا تم تطبيق جهد كهربائي على المصدر والمصب والطبقة البوليمرية والركيزة، فسيعمل هذا الترانزستور، ولكن لا يمكننا ببساطة استخدام مسبار لتطبيق الجهد مباشرةً على المصدر والمصب. في هذه الحالة، نحتاج إلى توصيل أسلاك الترانزستور، أي توصيل أسلاك على هذا الترانزستور لربط عدة ترانزستورات معًا. دعونا نلقي نظرة على عملية التوصيل.

 

صنع عبر:

تتمثل الخطوة الأولى في تغطية MOS بالكامل بطبقة من SiO2، كما هو موضح في الشكل أدناه:

بالطبع، يتم إنتاج ثاني أكسيد السيليكون هذا بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، لأنها سريعة جدًا وتوفر الوقت. يلي ذلك عملية وضع طبقة مقاومة الضوء والتعريض. في النهاية، يبدو الشكل كما يلي.

ثم استخدم طريقة الحفر لعمل ثقب في طبقة ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، كما هو موضح في الجزء الرمادي من الشكل أدناه. يلامس عمق هذا الثقب سطح السيليكون مباشرةً.

وأخيرًا، قم بإزالة طبقة مقاومة الضوء لتحصل على المظهر التالي.

في هذه المرحلة، المطلوب هو ملء هذا الثقب بالموصل. أما عن نوع هذا الموصل، فلكل شركة مواصفاتها الخاصة، ومعظمها مصنوع من سبائك التنجستن. فكيف يمكن ملء هذا الثقب؟ تُستخدم طريقة الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD)، ومبدأ عملها مشابه لما هو موضح في الشكل أدناه.

استخدم إلكترونات أو أيونات عالية الطاقة لقصف المادة المستهدفة، وستسقط المادة المحطمة إلى الأسفل على شكل ذرات، مُشكّلةً بذلك الطبقة السفلية. والمادة المستهدفة التي نراها عادةً في الأخبار هي نفسها المادة المستهدفة هنا.
بعد ملء الحفرة، يبدو شكلها هكذا.

بالطبع، عند ملء الفتحة، يستحيل التحكم في سُمك الطلاء ليُطابق عمقها تمامًا، لذا ستكون هناك كمية زائدة. لذلك نستخدم تقنية التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP)، والتي تبدو متطورة للغاية، لكنها في الواقع عملية طحن لإزالة الأجزاء الزائدة. والنتيجة هي كالتالي.

عند هذه المرحلة، نكون قد انتهينا من إنتاج طبقة من الوصلات البينية. وبطبيعة الحال، فإن إنتاج هذه الوصلات البينية مخصص بشكل أساسي لتوصيل الأسلاك بالطبقة المعدنية التي تليها.

 

إنتاج الطبقات المعدنية:

في ظل الظروف المذكورة أعلاه، نستخدم تقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) لترسيب طبقة أخرى من المعدن. هذا المعدن هو في الأساس سبيكة أساسها النحاس.

بعد التعريض والنقش، نحصل على ما نريد. ثم نستمر في التكديس حتى نلبي احتياجاتنا.

عندما نرسم التصميم، سنخبرك بعدد طبقات المعدن التي يمكن تكديسها عبر العملية المستخدمة، مما يعني عدد الطبقات التي يمكن تكديسها.
وأخيرًا، نحصل على هذا التركيب. الوسادة العلوية هي دبوس هذه الشريحة، وبعد التغليف، تصبح الدبوس الذي نراه (بالطبع، لقد رسمته عشوائيًا، وليس له أي دلالة عملية، إنه مجرد مثال).

هذه هي العملية العامة لتصنيع الرقاقة. في هذا العدد، تعرفنا على أهم عمليات التعريض، والحفر، وزرع الأيونات، وأنابيب الفرن، والترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، والترسيب الفيزيائي للبخار (PVD)، والتلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP)، وغيرها في صناعة أشباه الموصلات.