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Grabado de Poly y SiO2:
Después de esto, el exceso de Poly y SiO2 se elimina, es decir, se graba. En este momento, se aplica direccionalmenteaguafuerteSe utiliza. En la clasificación del grabado, se distingue entre grabado direccional y grabado no direccional. El grabado direccional se refiere aaguafuerteEn una dirección determinada, mientras que el grabado no direccional es no direccional (dije demasiado sin querer. En resumen, consiste en eliminar SiO₂ en una dirección determinada mediante ácidos y bases específicos). En este ejemplo, utilizamos grabado direccional descendente para eliminar SiO₂, y el resultado es el siguiente.
Finalmente, retire la fotorresistencia. En este caso, el método para retirar la fotorresistencia no es la activación mediante irradiación de luz mencionada anteriormente, sino otros métodos, ya que no necesitamos definir un tamaño específico en este momento, sino retirar toda la fotorresistencia. Finalmente, queda como se muestra en la siguiente figura.
De esta manera hemos logrado el propósito de conservar la ubicación específica del Poly SiO2.
Formación de la fuente y desagüe:
Finalmente, consideremos cómo se forman la fuente y el drenador. Todos recuerdan que hablamos de esto en la edición anterior. La fuente y el drenador se implantan con iones del mismo tipo de elementos. En este punto, podemos usar fotorresistencia para abrir la zona de fuente/drenaje donde se debe implantar el tipo N. Dado que solo tomamos NMOS como ejemplo, todas las partes de la figura anterior estarán abiertas, como se muestra en la siguiente figura.
Dado que la parte cubierta por la fotorresistencia no se puede implantar (la luz está bloqueada), los elementos de tipo N solo se implantarán en el NMOS requerido. Dado que el sustrato bajo el poli está bloqueado por poli y SiO₂, no se implantará, por lo que queda así.
En este punto, se ha creado un modelo MOS simple. En teoría, si se agrega voltaje a la fuente, el drenador, el poli y el sustrato, este MOS puede funcionar, pero no podemos simplemente usar una sonda y agregar voltaje directamente a la fuente y al drenador. En este punto, se requiere el cableado MOS; es decir, en este MOS, conectar cables para conectar varios MOS entre sí. Veamos el proceso de cableado.
Haciendo VIA:
El primer paso es cubrir todo el MOS con una capa de SiO2, como se muestra en la siguiente figura:
Por supuesto, este SiO₂ se produce mediante CVD, ya que es muy rápido y ahorra tiempo. A continuación se muestra el proceso de aplicación de la fotorresistencia y su exposición. Una vez finalizado, se ve así.
Luego, utilice el método de grabado para crear un orificio en el SiO₂, como se muestra en la parte gris de la figura a continuación. La profundidad de este orificio está en contacto directo con la superficie del Si.
Por último retira la fotorresistencia y obtendrás la siguiente apariencia.
En este momento, lo que se debe hacer es rellenar el conductor en este orificio. ¿De qué tipo de conductor se trata? Cada empresa es diferente, la mayoría de ellas son aleaciones de tungsteno, así que ¿cómo se puede rellenar este orificio? Se utiliza el método PVD (deposición física de vapor), cuyo principio es similar al de la figura a continuación.
Se utilizan electrones o iones de alta energía para bombardear el material objetivo, y este, fragmentado, caerá al fondo en forma de átomos, formando así el recubrimiento inferior. El material objetivo que solemos ver en las noticias se refiere al material objetivo aquí.
Después de rellenar el agujero, queda así.
Claro que, al rellenarlo, es imposible controlar el espesor del recubrimiento para que coincida exactamente con la profundidad del agujero, por lo que habrá un exceso. Por eso, utilizamos tecnología CMP (Pulido Químico Mecánico), que parece de alta gama, pero en realidad consiste en pulir, eliminando el exceso. El resultado es el siguiente.
En este punto, hemos completado la producción de una capa de vía. Por supuesto, esta producción se centra principalmente en el cableado de la capa metálica posterior.
Producción de capas de metal:
En las condiciones mencionadas, utilizamos PVD para eliminar otra capa de metal. Este metal es principalmente una aleación a base de cobre.
Tras la exposición y el grabado, obtenemos lo que queremos. Luego, seguimos acumulando hasta que alcanzamos nuestras necesidades.
Cuando dibujamos el diseño, le diremos cuántas capas de metal y mediante el proceso utilizado se pueden apilar como máximo, es decir, cuántas capas se pueden apilar.
Finalmente, obtenemos esta estructura. El pad superior es el pin de este chip, y después del empaquetado, se convierte en el pin que podemos ver (claro, lo dibujé al azar; no tiene importancia práctica, es solo un ejemplo).
Este es el proceso general de fabricación de un chip. En este número, aprendimos sobre los procesos más importantes en la fundición de semiconductores: exposición, grabado, implantación iónica, tubos de horno, CVD, PVD, CMP, etc.
Hora de publicación: 23 de agosto de 2024