Usoro usoro semiconductor

Ị nwere ike ịghọta ya ọbụlagodi na ị gụbeghị physics ma ọ bụ mgbakọ na mwepụ, mana ọ dị ntakịrị mfe ma dabara adaba maka ndị mbido. Ọ bụrụ na ịchọrọ ịmatakwu gbasara CMOS, ị ga-agụ ihe dị na mbipụta a, n'ihi na ọ bụ naanị mgbe ị ghọtara usoro usoro (ya bụ, usoro mmepụta nke diode) ka ị ga-anọgide na-aghọta ọdịnaya ndị a. Mgbe ahụ ka anyị mụta maka otu esi emepụta CMOS a na ụlọ ọrụ ntọala na mbipụta a (na-ewere usoro na-abụghị nke dị elu dị ka ihe atụ, CMOS nke usoro dị elu dị iche na nhazi na ụkpụrụ mmepụta).

Nke mbụ, ị ghaghị ịma na achịcha wafer ndị ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-enweta n'aka onye na-ebubata ha (eriri silicononye na-ebubata ha bụ otu otu, ha nwere radius nke 200mm (sentimita asatọụlọ ọrụ mmepụta ihe) ma ọ bụ 300mm (sentimita iri na abụọụlọ ọrụ mmepụta ihe). Dịka egosiri na foto dị n'okpuru, ọ dị ka nnukwu achịcha, nke anyị na-akpọ substrate.

Agbanyeghị, ọ dịghị mma ka anyị lee ya anya otú a. Anyị na-ele site n'ala gaa n'elu wee lee anya n'akụkụ nkebi, nke ga-aghọ foto a.

Ọzọ, ka anyị hụ otú ụdị CMOS si apụta. Ebe ọ bụ na usoro ahụ chọrọ ọtụtụ puku nzọụkwụ, m ga-ekwu maka isi ihe dị na wafer 8-inch kachasị mfe ebe a.

 

 

Ime Ọkwa Mmiri na Inversion Layer:

Ya bụ, a na-etinye olulu mmiri ahụ n'ime ihe ndị dị n'okpuru ala site na itinye ion (Ion Implantation, nke a na-akpọ imp ugbu a). Ọ bụrụ na ịchọrọ ime NMOS, ịkwesịrị itinye olulu mmiri ụdị P. Ọ bụrụ na ịchọrọ ime PMOS, ịkwesịrị itinye olulu mmiri ụdị N. Maka ọdịmma gị, ka anyị were NMOS dị ka ihe atụ. Igwe ntinye ion na-etinye ihe ndị dị n'ụdị P ka a tinye n'ime ihe ndị dị n'okpuru ala ruo omimi kpọmkwem, wee kpoo ha ọkụ na okpomọkụ dị elu na tube ọkụ iji mee ka ion ndị a rụọ ọrụ ma gbasaa ha gburugburu. Nke a na-emecha mmepụta nke olulu mmiri ahụ. Nke a bụ ihe ọ dị ka mgbe emechara mmepụta ahụ.

Mgbe emechara olulu mmiri ahụ, e nwere usoro ndị ọzọ e ji etinye ion, nke bụ iji chịkwaa nha nke ọwa mmiri na voltaji oke. Onye ọ bụla nwere ike ịkpọ ya oyi akwa inversion. Ọ bụrụ na ịchọrọ ime NMOS, a na-etinye oyi akwa inversion na ion ụdị P, ọ bụrụkwa na ịchọrọ ime PMOS, a na-etinye oyi akwa inversion na ion ụdị N. Mgbe etinyere ya, ọ bụ ụdị na-esote.

E nwere ọtụtụ ihe dị n'ime ebe a, dịka ike, akụkụ, ntinye ion n'oge etinyere ion, wdg, nke na-adịghị na mbipụta a, ekwere m na ọ bụrụ na ị maara ihe ndị ahụ, ị ​​ga-abụrịrị onye nọ n'ime, ị ga-enwerịrị ụzọ isi mụta ha.

 

Ime SiO2:

A ga-emepụta silicon dioxide (SiO2, nke a na-akpọzi oxide ugbu a) ma emechaa. N'usoro mmepụta CMOS, e nwere ọtụtụ ụzọ isi mee oxide. N'ebe a, a na-eji SiO2 n'okpuru ọnụ ụzọ ámá, ọkpụrụkpụ ya na-emetụtakwa nha voltaji njedebe na nha nke ọwa mmiri. Ya mere, ọtụtụ ụlọ ọrụ na-ahọrọ usoro oxidation nke ọkpọkọ ọkụ nwere ogo kachasị elu, njikwa ọkpụrụkpụ kachasị mma, na nha nha kacha mma na nzọụkwụ a. N'ezie, ọ dị nnọọ mfe, ya bụ, na ọkpọkọ ọkụ nwere oxygen, a na-eji okpomọkụ dị elu iji kwe ka oxygen na silicon meghachi omume na kemịkalụ iji mepụta SiO2. N'ụzọ dị otu a, a na-emepụta obere oyi akwa nke SiO2 n'elu Si, dịka egosiri na eserese dị n'okpuru.

N'ezie, e nwekwara ọtụtụ ozi kpọmkwem ebe a, dịka ogo ole achọrọ, oke ikuku oxygen achọrọ, ogologo oge achọrọ oke okpomọkụ, wdg. Ndị a abụghị ihe anyị na-atụle ugbu a, ha bụ ihe a kapịrị ọnụ.

Nhazi nke njedebe ọnụ ụzọ ámá Poly:

Ma ọ kabeghị agwụ. SiO2 bụ naanị ihe nhata na eriri, ọnụ ụzọ ámá (Poly) amalitebeghịkwa. Ya mere, nzọụkwụ anyị na-esote bụ itinye akwa polysilicon na SiO2 (polysilicon nwekwara otu ihe silicon, mana nhazi lattice dị iche. Ajụla m ihe kpatara substrate ji eji otu kristal silicon na ọnụ ụzọ ámá ahụ na-eji polysilicon. E nwere akwụkwọ a na-akpọ Semiconductor Physics. Ị nwere ike ịmụta maka ya. Ọ bụ ihe ihere~). Poly bụkwa njikọ dị oke mkpa na CMOS, mana ihe mejupụtara poly bụ Si, enweghịkwa ike ịmepụta ya site na mmeghachi omume kpọmkwem na substrate Si dị ka itolite SiO2. Nke a chọrọ CVD a ma ama (Chemical Vapor Deposition), nke bụ imeghachi omume na kemịkalụ na oghere ma mee ka ihe emepụtara na wafer ahụ dị ọkụ. N'ihe atụ a, ihe emepụtara bụ polysilicon, wee mee ka ọ dị ọkụ na wafer (ebe a, m ga-ekwu na CVD na-emepụta poly na tube ọkụ, yabụ na ọ bụghị igwe CVD dị ọcha na-eme mmepụta poly).

Ma polysilicon nke usoro a mepụtara ga-adakwasị na wafer dum, ọ dịkwa ka nke a mgbe mmiri zoosịrị.

 

Mkpughe nke Poly na SiO2:

N'oge a, e mepụtala usoro kwụ ọtọ anyị chọrọ, ya na poly n'elu, SiO2 n'ala, na substrate n'ala. Mana ugbu a, wafer dum dị ka nke a, naanị ihe anyị chọrọ bụ ọnọdụ kpọmkwem iji bụrụ usoro "faucet". Ya mere, e nwere usoro kachasị mkpa n'usoro ahụ dum - ikpughe.
Anyị buru ụzọ gbasaa oyi akwa nke photoresist n'elu wafer ahụ, ọ na-aghọkwa otu a.

Mgbe ahụ, tinye ihe mkpuchi ahụ akọwapụtara (akọwaala usoro sekit ahụ na ihe mkpuchi ahụ) n'elu ya, wee mechaa kpughee ya na ìhè nke ogologo ebili mmiri kpọmkwem. Onye na-eguzogide ọkụ ga-amalite ịrụ ọrụ na mpaghara ahụ e tinyere ihe mkpuchi ahụ. Ebe ọ bụ na isi iyi ọkụ anaghị enwu ebe ihe mkpuchi ahụ gbochiri, a naghị emegharị ihe mkpuchi ahụ nke fotoresist a.

Ebe ọ bụ na ọ dị mfe karị ịsacha photoresist ahụ site na mmiri kemịkalụ pụrụ iche, ebe enweghị ike ịsacha photoresist ahụ na-anaghị arụ ọrụ, mgbe e mechara radieshọn, a na-eji mmiri kpọmkwem asacha photoresist ahụ, n'ikpeazụ ọ na-adị ka nke a, na-ahapụ photoresist ahụ ebe a chọrọ idobe Poly na SiO2, ma wepụ photoresist ahụ ebe ọ na-achọghị idobe ya.