Fikorianan'ny fizotran'ny semiconductor

Azonao takarina izany na dia mbola tsy nianatra fizika na matematika aza ianao, saingy somary tsotra loatra ary mety ho an'ny vao manomboka. Raha te hahafantatra bebe kokoa momba ny CMOS ianao dia tsy maintsy mamaky ny votoatin'ity laharana ity, satria rehefa avy mahatakatra ny fizotran'ny dingana (izany hoe ny fizotran'ny famokarana ny diode) vao afaka manohy mahatakatra ireto votoaty manaraka ireto. Dia andeha hojerentsika ny fomba famokarana ity CMOS ity ao amin'ny orinasa mpanao "foundry" amin'ity laharana ity (raha raisina ho ohatra ny dingana tsy mandroso, ny CMOS amin'ny dingana mandroso dia samy hafa amin'ny rafitra sy ny fitsipiky ny famokarana).

Voalohany indrindra, tsy maintsy fantatrao fa ny wafers izay azon'ny orinasa mpanao fandoroana avy amin'ny mpamatsy (takelaka silikôninampamatsy) dia tsirairay avy, miaraka amin'ny radius 200mm (8 santimetatraorinasa) na 300mm (12 santimetatraorinasa). Araka ny aseho amin'ny sary etsy ambany, dia mitovy amin'ny mofomamy lehibe izy io, izay antsointsika hoe substrate.

Fizotry ny fizotran'ny semiconductor (1)

Na izany aza, tsy mety amintsika ny mijery azy amin'izao fomba izao. Mijery avy any ambany miakatra isika ary mijery ny fomba fijery mifampitohy, izay lasa toy izao manaraka izao.

Fikorianan'ny fizotran'ny semiconductor (4)

Manaraka, andeha hojerentsika ny fomba isehoan'ny modely CMOS. Koa satria mitaky dingana an'arivony ny dingana tena izy, dia hiresaka momba ireo dingana lehibe amin'ny wafer 8-inch tsotra indrindra aho eto.

 

 

Fanaovana lavadrano sy sosona mivadika:

Izany hoe, ny lavadrano dia ampidirina ao amin'ny substrate amin'ny alàlan'ny fametrahana ion (Ion Implantation, izay antsoina eto ambany hoe imp). Raha te hanao NMOS ianao dia mila mametraka lavadrano karazana-P. Raha te hanao PMOS ianao dia mila mametraka lavadrano karazana-N. Ho fanamorana anao, andeha horaisintsika ho ohatra ny NMOS. Ny milina fametrahana ion dia mametraka ireo singa karazana-P izay hapetraka ao amin'ny substrate amin'ny halaliny voafaritra, ary avy eo dia hafanaina amin'ny mari-pana avo ao anaty fantsona lafaoro mba hampandeha ireo ion ireo sy hampiely azy ireo manodidina. Izany no mamita ny famokarana ny lavadrano. Toy izao no endriny rehefa vita ny famokarana.

Fikorianan'ny fizotran'ny semiconductor (18)

Aorian'ny fanaovana ny lavadrano dia misy dingana hafa amin'ny fametrahana iôna, izay ny tanjony dia ny hifehy ny haben'ny courant sy ny voltazy ambangovangony. Azon'ny rehetra antsoina hoe sosona mivadika izany. Raha te hanao NMOS ianao dia apetraka amin'ny sosona mivadika iôna karazana-P ny sosona mivadika, ary raha te hanao PMOS ianao dia apetraka amin'ny sosona mivadika iôna karazana-N. Aorian'ny fametrahana dia toy izao manaraka izao ny modely.

Fizotry ny fizotran'ny semiconductor (3)

Betsaka ny votoaty eto, toy ny angovo, ny zoro, ny fifantohan'ny ion mandritra ny fametrahana ion, sns., izay tsy tafiditra ato amin'ity laharana ity, ary mino aho fa raha mahafantatra ireo zavatra ireo ianao dia tsy maintsy ho olona ao anatiny, ary tsy maintsy manana fomba hianarana azy ireo.

 

Fanaovana SiO2:

Ho vita any aoriana ny dioksida silisiôma (SiO2, izay antsoina hoe oksida eto ambany). Amin'ny dingana famokarana CMOS, misy fomba maro hanaovana oksida. Eto, ny SiO2 dia ampiasaina eo ambanin'ny vavahady, ary ny hateviny dia misy fiantraikany mivantana amin'ny haben'ny voltazy tokonam-baravarana sy ny haben'ny courant fantsona. Noho izany, ny ankamaroan'ny orinasa mpanao vy dia misafidy ny fomba oksidasiona amin'ny fantsona lafaoro miaraka amin'ny kalitao avo indrindra, ny fanaraha-maso ny hateviny marina indrindra, ary ny fitoviana tsara indrindra amin'ity dingana ity. Raha ny marina, dia tena tsotra izany, izany hoe, ao anaty fantsona lafaoro misy oksizenina, dia ampiasaina ny mari-pana avo mba ahafahan'ny oksizenina sy ny silisiôma mihetsika ara-simika mba hamokarana SiO2. Amin'izany fomba izany, dia misy sosona manify SiO2 vokarina eo amin'ny velaran'ny Si, araka ny aseho amin'ny sary etsy ambany.

Fikorianan'ny fizotran'ny semiconductor (17)

Mazava ho azy fa misy fampahalalana manokana maro ihany koa eto, toy ny hoe firy degre no ilaina, ohatrinona ny fifantohan'ny oksizenina ilaina, hafiriana no ilaina ny mari-pana ambony, sns. Tsy ireo no hodinihintsika izao, fa voafaritra loatra.

Fiforonan'ny faran'ny vavahady Poly:

Saingy mbola tsy tapitra izany. Mitovy amin'ny kofehy fotsiny ny SiO2, ary mbola tsy nanomboka ny vavahady tena izy (Poly). Koa ny dingana manaraka dia ny fametrahana sosona polysilicon eo amin'ny SiO2 (ny polysilicon dia ahitana singa silikônina tokana ihany koa, saingy hafa ny fandaminana ny harato. Aza manontany ahy hoe nahoana ny substrate no mampiasa silikônina kristaly tokana ary ny vavahady kosa mampiasa polysilicon. Misy boky antsoina hoe Semiconductor Physics. Azonao ianarana momba izany. Mahamenatra izany~). Ny Poly koa dia rohy tena manan-danja ao amin'ny CMOS, fa ny singa ao amin'ny poly dia Si, ary tsy azo foronina amin'ny alàlan'ny fihetsika mivantana amin'ny substrate Si toy ny fampitomboana ny SiO2. Izany dia mitaky ny CVD (Chemical Vapor Deposition) malaza, izay mihetsika amin'ny fomba simika ao anaty banga ary mametraka ny zavatra vokarina eo amin'ny wafer. Amin'ity ohatra ity, ny akora vokarina dia polysilicon, ary avy eo dia mametraka eo amin'ny wafer (eto dia tsy maintsy lazaiko fa ny poly dia vokarina ao anaty fantsona lafaoro amin'ny alàlan'ny CVD, ka ny famokarana poly dia tsy ataon'ny milina CVD madio).

Fizotry ny fizotran'ny semiconductor (2)

Saingy ny polisilikôna miforona amin'ity fomba ity dia hiangona eo amin'ny wafer manontolo, ary toy izao no endriny rehefa avy misy rotsakorana.

Fikorianan'ny fizotran'ny semiconductor (24)

 

Fiparitahan'ny Poly sy SiO2:

Amin'ity dingana ity, efa voaforona ny rafitra mitsangana tiantsika, miaraka amin'ny poly eo an-tampony, SiO2 eo ambany, ary ny substrate eo ambany. Saingy ankehitriny dia toy izao ny wafer manontolo, ary toerana manokana ihany no ilaintsika mba ho rafitra "paompy". Noho izany dia misy ny dingana manan-danja indrindra amin'ny dingana manontolo - ny fampiharihariana.
Mamelatra sosona photoresist eo amin'ny velaran'ny wafer aloha isika, dia lasa toy izao ny endriny.

Fikorianan'ny fizotran'ny semiconductor (22)

Dia apetraho eo amboniny ny saron-tava voafaritra (efa voafaritra eo amin'ny saron-tava ny lamina momba ny fizaran-jiro), ary farany dia ampireheto amin'ny hazavana manana halavan'ny onjam-peo voafaritra tsara. Hihetsika ao amin'ny faritra voakasiky ny taratra ny photoresist. Koa satria tsy hazavain'ny loharanon-jiro ny faritra voasakan'ny saron-tava, dia tsy miasa io photoresist io.

Satria mora diovina amin'ny ranoka simika manokana ny photoresist miasa, raha toa kosa ka tsy azo sasana ny photoresist tsy miasa, aorian'ny taratra dia ampiasaina ny ranoka manokana hanasana ny photoresist miasa, ary amin'ny farany dia toy izao no mitranga, ka mamela ny photoresist ho eo amin'ny toerana tokony hitehirizana ny Poly sy SiO2, ary manala ny photoresist amin'ny toerana tsy tokony hitehirizana azy.


Fotoana fandefasana: 23 Aogositra 2024
Resadresaka an-tserasera WhatsApp!