अर्धचालक प्रक्रिया प्रवाह-Ⅱ

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पॉली और SiO2 की नक़्काशी:

इसके बाद, अतिरिक्त पॉली और SiO2 को हटा दिया जाता है, यानी हटा दिया जाता है। इस समय, दिशात्मकएचिंगका उपयोग किया जाता है। नक़्काशी के वर्गीकरण में, दिशात्मक नक़्काशी और गैर-दिशात्मक नक़्काशी का वर्गीकरण है। दिशात्मक नक़्काशी से तात्पर्य हैएचिंगएक निश्चित दिशा में, जबकि गैर-दिशात्मक नक़्क़ाशी गैर-दिशात्मक है (मैंने गलती से बहुत ज़्यादा कह दिया। संक्षेप में, यह विशिष्ट एसिड और बेस के माध्यम से एक निश्चित दिशा में SiO2 को निकालना है)। इस उदाहरण में, हम SiO2 को हटाने के लिए नीचे की दिशा में नक़्क़ाशी का उपयोग करते हैं, और यह इस तरह बन जाता है।

अंत में, फोटोरेसिस्ट को हटा दें। इस समय, फोटोरेसिस्ट को हटाने की विधि ऊपर वर्णित प्रकाश विकिरण के माध्यम से सक्रियण नहीं है, बल्कि अन्य तरीकों के माध्यम से है, क्योंकि हमें इस समय एक विशिष्ट आकार को परिभाषित करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन सभी फोटोरेसिस्ट को हटाने की आवश्यकता है। अंत में, यह निम्नलिखित चित्र में दिखाए अनुसार हो जाता है।

इस तरह, हमने पॉली SiO2 के विशिष्ट स्थान को बनाए रखने का उद्देश्य हासिल कर लिया है।

 

स्रोत और नाली का गठन:

अंत में, आइए विचार करें कि स्रोत और नाली कैसे बनती है। सभी को अभी भी याद है कि हमने पिछले अंक में इसके बारे में बात की थी। स्रोत और नाली एक ही प्रकार के तत्वों के साथ आयन-प्रत्यारोपित हैं। इस समय, हम स्रोत/नाली क्षेत्र को खोलने के लिए फोटोरेसिस्ट का उपयोग कर सकते हैं जहाँ N प्रकार को प्रत्यारोपित करने की आवश्यकता है। चूँकि हम केवल NMOS को एक उदाहरण के रूप में लेते हैं, इसलिए उपरोक्त चित्र में सभी भाग खुल जाएँगे, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है।

चूँकि फोटोरेसिस्ट द्वारा कवर किया गया भाग प्रत्यारोपित नहीं किया जा सकता (प्रकाश अवरुद्ध है), एन-टाइप तत्व केवल आवश्यक एनएमओएस पर प्रत्यारोपित किए जाएँगे। चूँकि पॉली के नीचे का सब्सट्रेट पॉली और SiO2 द्वारा अवरुद्ध है, इसलिए इसे प्रत्यारोपित नहीं किया जाएगा, इसलिए यह इस तरह बन जाता है।

इस बिंदु पर, एक सरल MOS मॉडल बनाया गया है। सिद्धांत रूप में, यदि स्रोत, नाली, पॉली और सब्सट्रेट में वोल्टेज जोड़ा जाता है, तो यह MOS काम कर सकता है, लेकिन हम केवल एक जांच नहीं ले सकते हैं और सीधे स्रोत और नाली में वोल्टेज जोड़ सकते हैं। इस समय, MOS वायरिंग की आवश्यकता है, अर्थात, इस MOS पर, कई MOS को एक साथ जोड़ने के लिए तारों को कनेक्ट करें। आइए वायरिंग प्रक्रिया पर एक नज़र डालें।

 

वीआईए बनाना:

पहला चरण संपूर्ण MOS को SiO2 की एक परत से ढकना है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

बेशक, यह SiO2 CVD द्वारा उत्पादित किया जाता है, क्योंकि यह बहुत तेज़ है और समय बचाता है। निम्नलिखित अभी भी फोटोरेसिस्ट बिछाने और उजागर करने की प्रक्रिया है। अंत के बाद, यह इस तरह दिखता है।

फिर SiO2 पर एक छेद खोदने के लिए नक़्क़ाशी विधि का उपयोग करें, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में ग्रे भाग में दिखाया गया है। इस छेद की गहराई सीधे Si सतह से संपर्क करती है।

अंत में, फोटोरेज़िस्ट को हटा दें और निम्नलिखित स्वरूप प्राप्त करें।

इस समय, जो करने की आवश्यकता है वह इस छेद में कंडक्टर को भरना है। यह कंडक्टर क्या है? प्रत्येक कंपनी अलग है, उनमें से अधिकांश टंगस्टन मिश्र धातु हैं, इसलिए इस छेद को कैसे भरा जा सकता है? पीवीडी (भौतिक वाष्प जमाव) विधि का उपयोग किया जाता है, और सिद्धांत नीचे दिए गए आंकड़े के समान है।

लक्ष्य सामग्री पर बमबारी करने के लिए उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों या आयनों का उपयोग करें, और टूटी हुई लक्ष्य सामग्री परमाणुओं के रूप में नीचे गिर जाएगी, इस प्रकार नीचे की कोटिंग बन जाएगी। लक्ष्य सामग्री जिसे हम आमतौर पर समाचारों में देखते हैं, वह यहाँ लक्ष्य सामग्री को संदर्भित करता है।
छेद भरने के बाद यह इस तरह दिखता है।

बेशक, जब हम इसे भरते हैं, तो कोटिंग की मोटाई को छेद की गहराई के बराबर नियंत्रित करना असंभव है, इसलिए कुछ अतिरिक्त होगा, इसलिए हम सीएमपी (केमिकल मैकेनिकल पॉलिशिंग) तकनीक का उपयोग करते हैं, जो बहुत उच्च अंत लगता है, लेकिन यह वास्तव में पीस रहा है, अतिरिक्त भागों को पीस रहा है। परिणाम इस तरह है।

इस बिंदु पर, हमने वाया की एक परत का उत्पादन पूरा कर लिया है। बेशक, वाया का उत्पादन मुख्य रूप से पीछे की धातु परत की वायरिंग के लिए है।

 

धातु परत उत्पादन:

उपरोक्त परिस्थितियों में, हम धातु की एक और परत को हटाने के लिए PVD का उपयोग करते हैं। यह धातु मुख्य रूप से तांबे पर आधारित मिश्र धातु है।

फिर एक्सपोज़र और एचिंग के बाद, हमें वह मिल जाता है जो हम चाहते हैं। फिर जब तक हमारी ज़रूरतें पूरी नहीं हो जातीं, तब तक ढेर लगाते रहें।

जब हम लेआउट तैयार करेंगे, तो हम आपको बताएंगे कि धातु की कितनी परतें रखी जा सकती हैं और इसके लिए कौन सी प्रक्रिया अपनाई गई है, यानी इसे अधिकतम कितनी परतों में रखा जा सकता है।
अंत में, हमें यह संरचना मिलती है। शीर्ष पैड इस चिप का पिन है, और पैकेजिंग के बाद, यह वह पिन बन जाता है जिसे हम देख सकते हैं (बेशक, मैंने इसे बेतरतीब ढंग से बनाया है, इसका कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है, बस उदाहरण के लिए)।

यह चिप बनाने की सामान्य प्रक्रिया है। इस अंक में, हमने सेमीकंडक्टर फाउंड्री में सबसे महत्वपूर्ण एक्सपोज़र, एचिंग, आयन इम्प्लांटेशन, फर्नेस ट्यूब, CVD, PVD, CMP आदि के बारे में सीखा।