Vi povas kompreni ĝin eĉ se vi neniam studis fizikon aŭ matematikon, sed ĝi estas iom tro simpla kaj taŭga por komencantoj. Se vi volas scii pli pri CMOS, vi devas legi la enhavon de ĉi tiu numero, ĉar nur post kompreno de la procezfluo (tio estas, la produktadprocezo de la diodo) vi povas daŭre kompreni la jenan enhavon. Poste ni lernu pri kiel ĉi tiu CMOS estas produktita en la fandejo en ĉi tiu numero (prenante ne-progresintan procezon kiel ekzemplon, la CMOS de progresinta procezo estas malsama laŭ strukturo kaj produktadprincipo).
Unue, vi devas scii, ke la oblatoj, kiujn la fandejo ricevas de la provizanto (silicia oblatoprovizanto) estas unu post unu, kun radiuso de 200mm (8-colafabriko) aŭ 300mm (12-colafabriko). Kiel montrite en la suba figuro, ĝi fakte similas al granda kuko, kiun ni nomas substrato.
Tamen, ne estas oportune por ni rigardi ĝin tiel. Ni rigardas de malsupre supren kaj rigardas la transversan sekcon, kiu fariĝas la sekva figuro.
Sekve, ni vidu kiel aspektas la CMOS-modelo. Ĉar la efektiva procezo postulas milojn da paŝoj, mi parolos ĉi tie pri la ĉefaj paŝoj de la plej simpla 8-cola oblato.
Farante Puton kaj Inversian Tavolon:
Tio estas, la puto estas enplantita en la substraton per jona implantado (Jona Implantado, ĉi-poste nomata imp). Se vi volas fari NMOS, vi bezonas enplanti P-tipajn putojn. Se vi volas fari PMOS, vi bezonas enplanti N-tipajn putojn. Por via oportuno, ni prenu NMOS kiel ekzemplon. La jona implantada maŝino enplantas la P-tipajn elementojn enplantotajn en la substraton ĝis specifa profundo, kaj poste varmigas ilin je alta temperaturo en la forna tubo por aktivigi ĉi tiujn jonojn kaj difuzi ilin ĉirkaŭen. Tio kompletigas la produktadon de la puto. Jen kiel ĝi aspektas post kiam la produktado finiĝas.
Post la farado de la puto, estas aliaj paŝoj pri jona implantado, kies celo estas kontroli la grandecon de la kanala kurento kaj la sojlan tension. Ĉiu povas nomi ĝin la inversa tavolo. Se vi volas fari NMOS, la inversa tavolo estas implantata per P-tipaj jonoj, kaj se vi volas fari PMOS, la inversa tavolo estas implantata per N-tipaj jonoj. Post la implantado, ĝi estas la jena modelo.
Estas multaj enhavoj ĉi tie, kiel ekzemple la energio, angulo, jona koncentriĝo dum jona implantado, ktp., kiuj ne estas inkluditaj en ĉi tiu numero, kaj mi kredas, ke se vi scias tiujn aferojn, vi devas esti spertulo, kaj vi devas havi manieron lerni ilin.
Farante SiO2:
Silicia dioksido (SiO2, ĉi-poste nomata oksido) estos produktita poste. En la CMOS-produktadprocezo, ekzistas multaj manieroj produkti oksidon. Ĉi tie, SiO2 estas uzata sub la pordego, kaj ĝia dikeco rekte influas la grandecon de la sojla tensio kaj la grandecon de la kanala kurento. Tial, plej multaj fandejoj elektas la forntuban oksidigan metodon kun la plej alta kvalito, la plej preciza dikecokontrolo, kaj la plej bona homogeneco en ĉi tiu paŝo. Fakte, ĝi estas tre simpla, tio estas, en forntubo kun oksigeno, alta temperaturo estas uzata por permesi al oksigeno kaj silicio reagi kemie por generi SiO2. Tiamaniere, maldika tavolo de SiO2 estas generita sur la surfaco de Si, kiel montrite en la suba figuro.
Kompreneble, estas ankaŭ multaj specifaj informoj ĉi tie, kiel ekzemple kiom da gradoj estas bezonataj, kiom da oksigenkoncentriĝo estas bezonata, kiom longe la alta temperaturo estas bezonata, ktp. Ĉi tiuj ne estas tio, kion ni konsideras nun, tiuj estas tro specifaj.
Formado de pordega fino Poli:
Sed ĝi ankoraŭ ne finiĝis. SiO2 estas nur ekvivalenta al fadeno, kaj la vera pordego (Poli) ankoraŭ ne komenciĝis. Do nia sekva paŝo estas meti tavolon de polisilicio sur SiO2 (polisilicio ankaŭ konsistas el ununura silicia elemento, sed la aranĝo de la krado estas malsama. Ne demandu min, kial la substrato uzas unukristalan silicion kaj la pordego uzas polisilicion. Ekzistas libro nomata "Semikonduktaĵa Fiziko". Vi povas lerni pri ĝi. Estas embarase~). Poli estas ankaŭ tre kritika ligo en CMOS, sed la komponanto de poli estas Si, kaj ĝi ne povas esti generita per rekta reakcio kun Si-substrato kiel kreskigi SiO2. Ĉi tio postulas la legendan CVD (Kemia Vapora Deponado), kiu estas reagi kemie en vakuo kaj precipitigi la generitan objekton sur la oblato. En ĉi tiu ekzemplo, la generita substanco estas polisilicio, kaj poste precipitiĝas sur la oblato (ĉi tie mi devas diri, ke poli estas generita en forna tubo per CVD, do la generado de poli ne estas farita per pura CVD-maŝino).
Sed la polisilicio formita per ĉi tiu metodo precipitiĝos sur la tuta oblato, kaj ĝi aspektas tiel post precipitaĵo.
Eksponiĝo de Polietileno kaj SiO2:
Ĉe ĉi tiu paŝo, la vertikala strukturo, kiun ni deziras, efektive estas formita, kun polietileno supre, SiO2 sube, kaj la substrato sube. Sed nun la tuta oblato estas tia, kaj ni nur bezonas specifan pozicion por esti la "krano"-strukturo. Do jen la plej kritika paŝo en la tuta procezo - eksponiĝo.
Ni unue disvastigas tavolon de fotorezistaĵo sur la surfacon de la oblato, kaj ĝi fariĝas tia.
Poste metu la difinitan maskon (la cirkvita padrono estas difinita sur la masko) sur ĝin, kaj fine surradiu ĝin per lumo de specifa ondolongo. La fotorezisto aktiviĝos en la surradiita areo. Ĉar la areo blokita de la masko ne estas lumigita de la lumfonto, ĉi tiu peco de fotorezisto ne aktiviĝos.
Ĉar la aktivigita fotorezisto estas aparte facile forlavebla per specifa kemia likvaĵo, dum la neaktivigita fotorezisto ne povas esti forlavita, post surradiado, specifa likvaĵo estas uzata por forlavi la aktivigitan fotoreziston, kaj fine ĝi fariĝas tia, lasante la fotoreziston kie Poli kaj SiO2 bezonas esti retenitaj, kaj forigante la fotoreziston kie ĝi ne bezonas esti retenita.
Afiŝtempo: 23-a de aŭgusto 2024