Tu dikarî wê fêm bikî her çend te qet fîzîk an matematîk nexwendibe jî, lê ew hinekî pir hêsan e û ji bo destpêkan guncaw e. Ger tu dixwazî di derbarê CMOS-ê de bêtir bizanî, divê tu naveroka vê hejmarê bixwînî, ji ber ku tenê piştî têgihîştina herikîna pêvajoyê (ango pêvajoya hilberîna dîyodê) tu dikarî berdewam bikî bi têgihîştina naveroka jêrîn. Hingê em ê di vê hejmarê de fêr bibin ka ev CMOS çawa di şîrketa madenê de tê hilberandin (bi mînaka pêvajoya ne-pêşketî, CMOS-a pêvajoya pêşkeftî di avahî û prensîba hilberînê de cûda ye).
Pêşî divê hûn bizanin ku waferên ku kargeh ji dabînker werdigire (wafera silîkonêdabînker) yek bi yek in, bi radyoyek 200 mm (8 înçkargeh) an 300 mm (12 înçkargeh). Wekî ku di wêneyê jêrîn de tê xuyang kirin, ew di rastiyê de dişibihe kekê mezin, ku em jê re substrat dibêjin.
Lêbelê, ji bo me ne guncaw e ku em bi vî rengî lê binêrin. Em ji binî ve ber bi jor ve dinêrin û li dîmena xaçerêyî dinêrin, ku dibe şiklê jêrîn.
Piştre, em bibînin ka modela CMOS çawa xuya dike. Ji ber ku pêvajoya rastîn bi hezaran gavan hewce dike, ez ê li vir li ser gavên sereke yên wafera 8 înç a herî hêsan biaxivim.
Çêkirina bîrê û qata berevajîkirinê:
Ango, bîr bi rêya çandina îyonan (Çandina Îyonan, ji vir û pê ve wekî imp tê binavkirin) di binesazê de tê bicihkirin. Ger hûn dixwazin NMOS çêbikin, hûn hewce ne ku bîrên celebê P bicîh bikin. Ger hûn dixwazin PMOS çêbikin, hûn hewce ne ku bîrên celebê N bicîh bikin. Ji bo rehetiya we, em NMOS wekî mînak bigirin. Makîneya çandina îyonan hêmanên celebê P yên ku dê werin çandin heta kûrahiyek diyarkirî di binesazê de bicîh dike, û dûv re wan di germahiyek bilind de di lûleya firnê de germ dike da ku van îyonan çalak bike û li dora xwe belav bike. Ev hilberîna bîrê temam dike. Piştî ku hilberandin qediya, ew wiha xuya dike.
Piştî çêkirina bîrê, gavên din ên bicihkirina îyonan hene, ku armanca wan kontrolkirina mezinahiya herikîna kanalê û voltaja eşikê ye. Her kes dikare jê re bibêje qata berevajîkirinê. Ger hûn dixwazin NMOS çêbikin, qata berevajîkirinê bi îyonên celebê P tê çandin, û ger hûn dixwazin PMOS çêbikin, qata berevajîkirinê bi îyonên celebê N tê çandin. Piştî çandinê, ew modela jêrîn e.
Gelek naverok li vir hene, wek enerjî, goşe, giraniya iyonan di dema çandina iyonan de, û hwd., ku di vê hejmarê de nehatine girtin, û ez bawer dikim ku heke hûn wan tiştan dizanin, divê hûn kesekî ji hundir bin, û divê rêyek we hebe ku hûn wan fêr bibin.
Çêkirina SiO2:
Dîoksîda silîkonê (SiO2, ku ji vir û pê ve wekî oksîd tê binavkirin) dê paşê were çêkirin. Di pêvajoya hilberîna CMOS de, gelek rê hene ku oksîd were çêkirin. Li vir, SiO2 di bin derî de tê bikar anîn, û qalindahiya wê rasterast bandorê li mezinahiya voltaja eşikê û mezinahiya herikîna kanalê dike. Ji ber vê yekê, piraniya kargehên şûştinê rêbaza oksîdasyona lûleya firnê bi kalîteya herî bilind, kontrola qalindahiya herî rast, û yekrengiya çêtirîn di vê gavê de hildibijêrin. Bi rastî, ew pir hêsan e, ango, di lûleya firnê de bi oksîjenê, germahiya bilind tê bikar anîn da ku oksîjen û silîkon bi awayekî kîmyewî reaksiyonê nîşan bidin da ku SiO2 çêbikin. Bi vî rengî, qatek zirav a SiO2 li ser rûyê Si çêdibe, wekî ku di wêneyê jêrîn de tê xuyang kirin.
Bê guman, li vir gelek agahdariyên taybetî jî hene, wek mînak çend pile pêwîst in, çiqas konsantrasyona oksîjenê pêwîst e, germahiya bilind çiqas dem pêwîst e, û hwd. Ev ne ew in ku em niha li ber çavan digirin, ew pir taybetî ne.
Çêkirina Polî ya dawiya derî:
Lê hîn neqediyaye. SiO2 tenê wekhevî têlekê ye, û deriyê rastîn (Poly) hîn dest pê nekiriye. Ji ber vê yekê gava me ya din ew e ku em qatek polîsilîkonê li ser SiO2 deynin (polîsilîkon jî ji hêmanek silîkonê ya yekane pêk tê, lê rêzkirina torê cuda ye. Ji min nepirsin çima substrat silîkona krîstala yekane bikar tîne û derî polîsilîkonê bikar tîne. Pirtûkek bi navê Fîzîka Nîvconductor heye. Hûn dikarin li ser wê fêr bibin. Şerm e~). Polî di CMOS de jî girêdanek pir krîtîk e, lê pêkhateya polî Si ye, û ew nikare bi reaksiyona rasterast bi substrata Si re wekî mezinbûna SiO2 were çêkirin. Ev hewceyê CVD-ya efsanewî (Depozîsyona Buxara Kîmyewî) ye, ku ew e ku di valahiyek de bi awayekî kîmyayî reaksiyon bike û tiştê çêkirî li ser waferê bar bike. Di vê mînakê de, madeya çêkirî polîsilîkon e, û dûv re li ser waferê bar dike (li vir divê ez bibêjim ku polî di lûleyek firnê de bi CVD-yê tê çêkirin, ji ber vê yekê çêkirina polî ji hêla makîneyek CVD-ya paqij ve nayê kirin).
Lê polîsîlîkona ku bi vê rêbazê çêdibe dê li ser tevahiya waferê were barandin, û piştî barînê wisa xuya dike.
Eşkerekirina Poly û SiO2:
Di vê gavê de, avahiya vertîkal a ku em dixwazin bi rastî hatiye avakirin, li jor polî, li jêr SiO2 û li jêr jî substrat heye. Lê niha tevahiya waferê wiha ye, û em tenê hewceyê pozîsyonek taybetî ne ku bibe avahiya "mifteyê". Ji ber vê yekê di tevahiya pêvajoyê de gava herî krîtîk heye - eşkerekirin.
Em pêşî qatek fotoresîst li ser rûyê waferê belav dikin, û ew wiha dibe.
Dûre maskeya diyarkirî (şêweya devreyê li ser maskeyê hatiye destnîşankirin) li ser wê deyne, û di dawiyê de bi ronahiya dirêjahiya pêlê ya diyarkirî wê tîrêj bike. Fotoberxwedêr dê di devera tîrêjkirî de çalak bibe. Ji ber ku devera ku ji hêla maskeyê ve hatî asteng kirin ji hêla çavkaniya ronahiyê ve nayê ronî kirin, ev perçeya fotoberxwedêr nayê çalak kirin.
Ji ber ku fotoresîsta çalakkirî bi şilekek kîmyewî ya taybetî bi hêsanî tê şuştin, lê fotoresîsta neçalakkirî nayê şuştin, piştî tîrêjkirinê, şilekek taybetî tê bikar anîn da ku fotoresîsta çalakkirî were şuştin, û di dawiyê de ew dibe wiha, fotoresîst li cihê ku Poly û SiO2 hewce ne ku werin ragirtin dimîne, û fotoresîst li cihê ku ne hewce ye ku were ragirtin tê rakirin.
Dema şandinê: 23 Tebax-2024