Fisika edo matematika ikasi ez baduzu ere uler dezakezu, baina sinpleegia da eta hasiberrientzat egokia da. CMOSri buruz gehiago jakin nahi baduzu, ale honetako edukia irakurri behar duzu, prozesu-fluxua (hau da, diodoaren ekoizpen-prozesua) ulertu ondoren bakarrik jarraitu ahal izango baituzu ondorengo edukia ulertzen. Ondoren, ikas dezagun ale honetan nola ekoizten den CMOS hau galdaketa-enpresan (prozesu ez-aurreratua adibide gisa hartuta, prozesu aurreratuaren CMOSa desberdina da egituran eta ekoizpen-printzipioan).
Lehenik eta behin, jakin behar duzu galdaketak hornitzailearengandik jasotzen dituen obleak (siliziozko obleahornitzailea) banan-banan daude, 200 mm-ko erradioarekin (8 hazbetekofabrika) edo 300 mm (12 hazbetekofabrika). Beheko irudian ikusten den bezala, substratu deitzen diogun tarta handi baten antzekoa da.
Hala ere, ez zaigu komeni horrela begiratzea. Behetik gora begiratzen dugu eta zeharkako ikuspegia aztertzen dugu, eta hori bihurtzen da hurrengo irudia.
Ondoren, ikus dezagun nolakoa den CMOS eredua. Benetako prozesuak milaka urrats behar dituenez, 8 hazbeteko oblea sinpleenaren urrats nagusiei buruz hitz egingo dut hemen.
Putzua eta alderantzikapen geruza egitea:
Hau da, putzua substratuan ioi inplantazioaren bidez txertatzen da (Ioi Inplantazioa, hemendik aurrera imp deituko dena). NMOS egin nahi baduzu, P motako putzuak txertatu behar dituzu. PMOS egin nahi baduzu, N motako putzuak txertatu behar dituzu. Zure erosotasunerako, NMOS adibide gisa hartuko dugu. Ioi inplantazio makinak substratuan txertatu beharreko P motako elementuak sakonera jakin batera txertatzen ditu, eta ondoren tenperatura altuan berotzen ditu labe hodian ioi horiek aktibatzeko eta inguruan barreiatzeko. Horrek putzuaren ekoizpena osatzen du. Honela ikusten da ekoizpena amaitu ondoren.
Putzua egin ondoren, beste ioi-inplantazio urrats batzuk daude, eta horien helburua kanal-korrontearen eta atalase-tentsioaren tamaina kontrolatzea da. Edonork deitu diezaioke inbertsio-geruza. NMOS egin nahi baduzu, inbertsio-geruzan P motako ioiak inplantatzen dira, eta PMOS egin nahi baduzu, inbertsio-geruzan N motako ioiak inplantatzen dira. Inplantazioaren ondoren, hurrengo eredua da.
Eduki asko daude hemen, hala nola energia, angelua, ioien inplantazioan zehar ioien kontzentrazioa, etab., ale honetan sartzen ez direnak, eta uste dut gauza horiek badakizu, aditua izan behar duzula, eta ikasteko modua izan behar duzula.
SiO2 egitea:
Silizio dioxidoa (SiO2, hemendik aurrera oxidoa) geroago egingo da. CMOS ekoizpen prozesuan, oxidoa egiteko modu asko daude. Hemen, SiO2 atearen azpian erabiltzen da, eta bere lodierak zuzenean eragiten dio atalase-tentsioaren tamainari eta kanal-korrontearen tamainari. Hori dela eta, galdaketa gehienek labe-hodiaren oxidazio-metodoa aukeratzen dute, kalitate handiena, lodiera-kontrol zehatzena eta urrats honetan uniformetasun onena duena. Izan ere, oso sinplea da, hau da, oxigenoa duen labe-hodi batean, tenperatura altua erabiltzen da oxigenoak eta silizioak kimikoki erreakziona dezaten SiO2 sortzeko. Horrela, SiO2 geruza fin bat sortzen da Si-ren gainazalean, beheko irudian ikusten den bezala.
Noski, informazio zehatz asko ere badago hemen, hala nola, zenbat gradu behar diren, zenbat oxigeno kontzentrazio behar den, zenbat denbora behar den tenperatura altua, etab. Ez dira orain aztertzen ari garenak, oso zehatzak dira.
Atearen muturreko poliaren eraketa:
Baina oraindik ez da amaitu. SiO2 hari baten baliokidea besterik ez da, eta benetako atea (Poly) oraindik ez da hasi. Beraz, gure hurrengo urratsa polisilizio geruza bat SiO2 gainean jartzea da (polisilizioa ere silizio elementu bakar batez osatuta dago, baina sarearen antolamendua desberdina da. Ez galdetu zergatik substratuak kristal bakarreko silizioa erabiltzen duen eta ateak polisilizioa. Semiconductor Physics izeneko liburu bat dago. Horri buruz ikas dezakezu. Lotsagarria da~). Polia ere lotura oso kritikoa da CMOS-en, baina poliaren osagaia Si da, eta ezin da Si substratuarekin zuzenean erreakzionatu SiO2 haztea bezala sortu. Horrek CVD (Chemical Vapor Deposition) mitikoa behar du, hau da, hutsean kimikoki erreakzionatu eta sortutako objektua wafer gainean prezipitatu. Adibide honetan, sortutako substantzia polisilizioa da, eta gero wafer gainean prezipitatu (hemen esan behar dut polia labe hodi batean sortzen dela CVD bidez, beraz, poliaren sorrera ez dela CVD makina huts batek egiten).
Baina metodo honekin sortutako polisilizioa oblea osoan prezipitatuko da, eta horrela izango da prezipitatu ondoren.
Poli eta SiO2-ren esposizioa:
Urrats honetan, nahi dugun egitura bertikala eratu da, goialdean polia, behean SiO2 eta behean substratua dituela. Baina orain oblea osoa horrela dago, eta "txorrota" egitura izateko posizio zehatz bat besterik ez dugu behar. Beraz, prozesu osoko urrats kritikoena dago: esposizioa.
Lehenik eta behin, fotoerresistente geruza bat zabaltzen dugu oblearen gainazalean, eta honela geratzen da.
Ondoren, jarri definitutako maskara (zirkuituaren eredua maskaran definituta dago) gainean, eta azkenik, uhin-luzera espezifiko bateko argiarekin irradiatu. Fotoerresistentzia aktibatuko da irradiatutako eremuan. Maskarak blokeatzen duen eremua argi-iturriak ez duenez argiztatzen, fotoerresistentzia zati hau ez da aktibatuko.
Aktibatutako fotoerresistentea likido kimiko espezifiko batekin erraz garbitzen denez, aktibatu gabeko fotoerresistentea ezin den bitartean garbitu, irradiazioaren ondoren, likido espezifiko bat erabiltzen da aktibatutako fotoerresistentea garbitzeko, eta azkenean horrela geratzen da, fotoerresistentea Poli eta SiO2 atxiki behar diren lekuetan utziz, eta fotoerresistentea kenduz atxiki behar ez den lekuetan.
Argitaratze data: 2024ko abuztuaren 23a