Faodaidh tu a thuigsinn eadhon ged nach do rinn thu sgrùdadh air fiosaig no matamataig a-riamh, ach tha e beagan ro shìmplidh agus freagarrach do luchd-tòiseachaidh. Ma tha thu airson barrachd ionnsachadh mu CMOS, feumaidh tu susbaint na h-iris seo a leughadh, oir chan urrainn dhut leantainn air adhart a’ tuigsinn an t-susbaint a leanas ach an dèidh tuigse fhaighinn air sruthadh a’ phròiseis (is e sin, pròiseas cinneasachaidh an diode). An uairsin ionnsaichidh sinn mu mar a thèid an CMOS seo a thoirt gu buil anns a’ chompanaidh leaghaidh san iris seo (a’ gabhail pròiseas neo-adhartach mar eisimpleir, tha CMOS pròiseas adhartach eadar-dhealaichte ann an structar agus prionnsapal cinneasachaidh).
An toiseach, feumaidh fios a bhith agad gu bheil na wafers a gheibh an fhùirneis bhon t-solaraiche (uaifle siliconsolaraiche) aon às dèidh a chèile, le radius de 200mm (8-òirleachfactaraidh) no 300mm (12-òirleachfactaraidh). Mar a chithear san fhigear gu h-ìosal, tha e dha-rìribh coltach ri cèic mhòr, ris an can sinn fo-strat.
Ach, chan eil e goireasach dhuinn coimhead air san dòigh seo. Bidh sinn a’ coimhead bhon bhonn suas agus a’ coimhead air an t-sealladh tarsainn-earrann, a thig gu bhith na fhigear a leanas.
An ath rud, chì sinn mar a tha modail CMOS a’ coimhead. Leis gu bheil feum air mìltean de cheumannan airson a’ phròiseas fhèin, bruidhnidh mi an seo mu na prìomh cheumannan den wafer 8-òirleach as sìmplidh.
A’ dèanamh tobar agus sreath tionndaidh:
’S e sin, tha an tobar air a chur a-steach don t-substrate le cur a-steach ian (Ion Implantation, ris an canar imp an-seo às dèidh seo). Ma tha thu airson NMOS a dhèanamh, feumaidh tu tobraichean seòrsa-P a chur a-steach. Ma tha thu airson PMOS a dhèanamh, feumaidh tu tobraichean seòrsa-N a chur a-steach. Airson do ghoireasachd, leig dhuinn NMOS a ghabhail mar eisimpleir. Bidh an inneal cur a-steach ian a’ cur na h-eileamaidean seòrsa-P a thèid a chur a-steach don t-substrate gu doimhneachd shònraichte, agus an uairsin gan teasachadh aig teòthachd àrd anns an tiùb àmhainn gus na h-ianan seo a ghnìomhachadh agus an sgaoileadh mun cuairt. Tha seo a’ crìochnachadh cinneasachadh an tobair. Seo mar a tha e a’ coimhead às deidh don chinneasachadh a bhith deiseil.
Às dèidh an tobar a dhèanamh, tha ceumannan eile ann airson ian a chur a-steach, agus is e an adhbhar aca smachd a chumail air meud sruth an t-seanail agus bholtaids na stairsnich. Faodaidh a h-uile duine an còmhdach tionndaidh a ghairm mar sin. Ma tha thu airson NMOS a dhèanamh, thèid ianan seòrsa-P a chur a-steach don t-còmhdach tionndaidh, agus ma tha thu airson PMOS a dhèanamh, thèid ianan seòrsa-N a chur a-steach don t-còmhdach tionndaidh. Às dèidh an ionaid, is e am modail a leanas a th’ ann.
Tha tòrr susbaint an seo, leithid an lùth, ceàrn, dùmhlachd ian rè implantachadh ian, msaa., nach eil air an toirt a-steach san iris seo, agus tha mi a’ creidsinn ma tha fios agad air na rudan sin, feumaidh tu a bhith nad neach-a-staigh, agus feumaidh dòigh a bhith agad air an ionnsachadh.
A’ dèanamh SiO2:
Thèid dà-ogsaid silicon (SiO2, ris an canar ogsaid an-seo an-seo) a dhèanamh nas fhaide air adhart. Anns a’ phròiseas cinneasachaidh CMOS, tha iomadh dòigh ann airson ogsaid a dhèanamh. An seo, thathas a’ cleachdadh SiO2 fon gheata, agus tha a thiughas a’ toirt buaidh dhìreach air meud bholtaids na stairsnich agus meud sruth an t-sianail. Mar sin, bidh a’ mhòr-chuid de fhùirneisean a’ taghadh an dòigh ocsaididh tiùb àmhainn leis a’ chàileachd as àirde, an smachd tighead as mionaidiche, agus an aonachd as fheàrr aig a’ cheum seo. Gu dearbh, tha e gu math sìmplidh, is e sin, ann an tiùb àmhainn le ogsaidean, thathas a’ cleachdadh teòthachd àrd gus leigeil le ogsaidean agus silicon ath-bhualadh gu ceimigeach gus SiO2 a chruthachadh. San dòigh seo, thèid sreath tana de SiO2 a chruthachadh air uachdar Si, mar a chithear san fhigear gu h-ìosal.
Gu dearbh, tha tòrr fiosrachaidh shònraichte an seo cuideachd, leithid cia mheud ceum a tha a dhìth, dè an dùmhlachd ocsaidean a tha a dhìth, dè cho fada ’s a tha an teòthachd àrd a dhìth, msaa. Chan e sin a tha sinn a’ beachdachadh an-dràsta, tha iad sin ro shònraichte.
Cruthachadh Poly ceann geata:
Ach chan eil e seachad fhathast. Tha SiO2 dìreach co-ionann ri snàthainn, agus chan eil an fhìor gheata (Poly) air tòiseachadh fhathast. Mar sin is e an ath cheum againn sreath de polysilicon a chuir air SiO2 (tha polysilicon cuideachd air a dhèanamh suas de aon eileamaid silicon, ach tha an rèiteachadh lattice eadar-dhealaichte. Na faighnich dhomh carson a bhios an t-substrate a’ cleachdadh silicon criostail singilte agus a’ gheata a’ cleachdadh polysilicon. Tha leabhar ann air a bheil Semiconductor Physics. Faodaidh tu ionnsachadh mu dheidhinn. Tha e nàireach~). Tha poly cuideachd na cheangal glè chudromach ann an CMOS, ach is e Si am pàirt de poly, agus chan urrainnear a chruthachadh le ath-bhualadh dìreach le substrate Si mar a tha SiO2 a’ fàs. Tha seo ag iarraidh an CVD uirsgeulach (Chemical Vapor Deposition), is e sin ath-bhualadh ceimigeach ann am falamh agus an nì a chaidh a chruthachadh a dhòrtadh air an wafer. San eisimpleir seo, is e polysilicon an stuth a chaidh a chruthachadh, agus an uairsin a dhòrtadh air an wafer (an seo feumaidh mi a ràdh gu bheil poly air a chruthachadh ann an tiùb àmhainn le CVD, agus mar sin chan eil gineadh poly air a dhèanamh le inneal CVD fìor-ghlan).
Ach thèid am polysilicon a chruthaichear leis an dòigh seo a dhòrtadh air an wafer gu lèir, agus tha e coltach ri seo às dèidh sileadh.
Nochdadh Poly agus SiO2:
Aig a’ cheum seo, tha an structar dìreach a tha sinn ag iarraidh air a chruthachadh, le poly air a’ mhullach, SiO2 air a’ bhonn, agus an t-substrate air a’ bhonn. Ach a-nis tha an wafer gu lèir mar seo, agus chan fheum sinn ach suidheachadh sònraichte airson a bhith na structar “faucet”. Mar sin tha an ceum as cudromaiche sa phròiseas gu lèir - nochdadh.
An toiseach sgaoilidh sinn sreath de photoresist air uachdar a’ wafer, agus bidh e mar seo.
An uairsin cuir am masg mhìnichte (tha pàtran a’ chuairt air a mhìneachadh air a’ masg) air, agus mu dheireadh lasaich e le solas de thonn-fhaid sònraichte. Thèid an dìon-foto a ghnìomhachadh san raon air a bheil an dìon-foto. Leis nach eil an raon air a bhacadh leis a’ masg air a shoillseachadh leis an stòr solais, chan eil am pìos dìon-foto seo air a ghnìomhachadh.
Leis gu bheil an photoresist gnìomhaichte gu sònraichte furasta a nighe air falbh le leaghan ceimigeach sònraichte, agus nach gabh an photoresist neo-ghnìomhach a nighe air falbh, às dèidh irradachadh, thathar a’ cleachdadh leaghan sònraichte gus an photoresist gnìomhaichte a nighe air falbh, agus mu dheireadh bidh e mar seo, a’ fàgail an photoresist far am feumar Poly agus SiO2 a chumail, agus a’ toirt air falbh an photoresist far nach fheum e a chumail.
Àm puist: 23 Lùnastal 2024