ඔබ කවදාවත් භෞතික විද්යාව හෝ ගණිතය හැදෑරුවේ නැති වුවත් ඔබට එය තේරුම් ගත හැකිය, නමුත් එය තරමක් සරල සහ ආරම්භකයින් සඳහා සුදුසු ය. ඔබට CMOS ගැන වැඩි විස්තර දැන ගැනීමට අවශ්ය නම්, ඔබ මෙම කලාපයේ අන්තර්ගතය කියවිය යුතුය, මන්ද ක්රියාවලි ප්රවාහය (එනම් ඩයෝඩයේ නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය) තේරුම් ගැනීමෙන් පසුව පමණක් ඔබට පහත අන්තර්ගතය තේරුම් ගත හැකිය. ඉන්පසු මෙම කලාපයේ වාත්තු සමාගම තුළ මෙම CMOS නිපදවන ආකාරය ගැන ඉගෙන ගනිමු (උදාහරණයක් ලෙස උසස් නොවන ක්රියාවලියක් ගෙන, උසස් ක්රියාවලියේ CMOS ව්යුහයෙන් සහ නිෂ්පාදන මූලධර්මයෙන් වෙනස් වේ).
පළමුවෙන්ම, වාත්තු කර්මාන්තය සැපයුම්කරුගෙන් ලබා ගන්නා වේෆර් (සිලිකන් වේෆර්සැපයුම්කරු) එකින් එක වන අතර, අරය 200mm (අඟල්-8කර්මාන්තශාලාව) හෝ 300mm (අඟල්-12කර්මාන්ත ශාලාව). පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, එය ඇත්ත වශයෙන්ම අපි උපස්ථරයක් ලෙස හඳුන්වන විශාල කේක් එකකට සමානයි.
කෙසේ වෙතත්, අපට එය මේ ආකාරයෙන් බැලීම පහසු නැත. අපි පහළ සිට ඉහළට බලා හරස්කඩ දර්ශනය දෙස බලමු, එය පහත රූපය බවට පත්වේ.
ඊළඟට, CMOS ආකෘතිය දිස්වන ආකාරය බලමු. සැබෑ ක්රියාවලියට පියවර දහස් ගණනක් අවශ්ය වන බැවින්, මම මෙහි සරලම අඟල් 8 වේෆරයේ ප්රධාන පියවර ගැන කතා කරමි.
ළිඳක් සෑදීම සහ ප්රතිලෝම ස්ථරය:
එනම්, ළිඳ උපස්ථරයට අයන බද්ධ කිරීම මගින් බද්ධ කරනු ලැබේ (අයන බද්ධ කිරීම, මෙතැන් සිට imp ලෙස හැඳින්වේ). ඔබට NMOS සෑදීමට අවශ්ය නම්, ඔබ P-වර්ගයේ ළිං බද්ධ කළ යුතුය. ඔබට PMOS සෑදීමට අවශ්ය නම්, ඔබ N-වර්ගයේ ළිං බද්ධ කළ යුතුය. ඔබේ පහසුව සඳහා, අපි NMOS උදාහරණයක් ලෙස ගනිමු. අයන බද්ධ කිරීමේ යන්ත්රය උපස්ථරයට බද්ධ කළ යුතු P-වර්ගයේ මූලද්රව්ය නිශ්චිත ගැඹුරකට බද්ධ කර, පසුව මෙම අයන සක්රිය කර ඒවා වටා විසරණය කිරීම සඳහා උදුන නළයේ ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ඒවා රත් කරයි. මෙය ළිඳේ නිෂ්පාදනය සම්පූර්ණ කරයි. නිෂ්පාදනය අවසන් වූ පසු එය පෙනෙන්නේ මෙයයි.
ළිඳ සෑදීමෙන් පසු, වෙනත් අයන බද්ධ කිරීමේ පියවරයන් ඇත, එහි අරමුණ වන්නේ නාලිකා ධාරාවේ ප්රමාණය සහ එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවය පාලනය කිරීමයි. සෑම කෙනෙකුටම එය ප්රතිලෝම ස්ථරය ලෙස හැඳින්විය හැකිය. ඔබට NMOS සෑදීමට අවශ්ය නම්, ප්රතිලෝම ස්ථරය P-වර්ගයේ අයන සමඟ බද්ධ කරනු ලබන අතර, ඔබට PMOS සෑදීමට අවශ්ය නම්, ප්රතිලෝම ස්ථරය N-වර්ගයේ අයන සමඟ බද්ධ කරනු ලැබේ. බද්ධ කිරීමෙන් පසු, එය පහත ආකෘතියයි.
අයන බද්ධ කිරීමේදී ශක්තිය, කෝණය, අයන සාන්ද්රණය වැනි බොහෝ අන්තර්ගතයන් මෙහි ඇති අතර, ඒවා මෙම කලාපයට ඇතුළත් නොවන අතර, ඔබ ඒ දේවල් දන්නේ නම්, ඔබ අභ්යන්තරිකයෙකු විය යුතු බවත්, ඒවා ඉගෙන ගැනීමට ඔබට ක්රමයක් තිබිය යුතු බවත් මම විශ්වාස කරමි.
SiO2 සෑදීම:
සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO2, මෙතැන් සිට ඔක්සයිඩ් ලෙස හැඳින්වේ) පසුව සාදනු ලැබේ. CMOS නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, ඔක්සයිඩ් සෑදීමට බොහෝ ක්රම තිබේ. මෙහිදී, SiO2 ගේට්ටුව යටතේ භාවිතා කරන අතර, එහි ඝණකම එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවයේ ප්රමාණයට සහ නාලිකා ධාරාවේ ප්රමාණයට සෘජුවම බලපායි. එමනිසා, බොහෝ අත්තිවාරම් ඉහළම ගුණාත්මක භාවය, වඩාත්ම නිරවද්ය ඝණකම පාලනය සහ මෙම පියවරේදී හොඳම ඒකාකාරිත්වය සහිත උදුන නල ඔක්සිකරණ ක්රමය තෝරා ගනී. ඇත්ත වශයෙන්ම, එය ඉතා සරලයි, එනම්, ඔක්සිජන් සහිත උදුන නලයක, SiO2 ජනනය කිරීම සඳහා ඔක්සිජන් සහ සිලිකන් රසායනිකව ප්රතික්රියා කිරීමට ඉඩ දීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්වයක් භාවිතා කරයි. මේ ආකාරයෙන්, පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, Si මතුපිට SiO2 තුනී ස්ථරයක් ජනනය වේ.
ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙහි අංශක කීයක් අවශ්යද, ඔක්සිජන් සාන්ද්රණය කොපමණ ප්රමාණයක් අවශ්යද, ඉහළ උෂ්ණත්වය කොපමණ කාලයක් අවශ්යද යනාදිය වැනි නිශ්චිත තොරතුරු රාශියක් ඇත. මේවා අප දැන් සලකා බලන දේ නොවේ, ඒවා ඉතා නිශ්චිත ය.
ගේට්ටු අන්ත පොලි සෑදීම:
නමුත් එය තවමත් අවසන් වී නැත. SiO2 යනු නූල් එකකට සමාන වන අතර සැබෑ ද්වාරය (Poly) තවමත් ආරම්භ වී නොමැත. එබැවින් අපගේ ඊළඟ පියවර වන්නේ SiO2 මත පොලිසිලිකන් තට්ටුවක් තැබීමයි (පොලිසිලිකන් ද තනි සිලිකන් මූලද්රව්යයකින් සමන්විත වේ, නමුත් දැලිස් සැකැස්ම වෙනස් වේ. උපස්ථරය තනි ස්ඵටික සිලිකන් භාවිතා කරන්නේ මන්දැයි සහ ගේට්ටුව පොලිසිලිකන් භාවිතා කරන්නේ මන්දැයි මගෙන් අසන්න එපා. අර්ධ සන්නායක භෞතික විද්යාව නමින් පොතක් තිබේ. ඔබට ඒ ගැන ඉගෙන ගත හැකිය. එය ලැජ්ජාවට කරුණකි~). පොලි යනු CMOS හි ඉතා තීරණාත්මක සබැඳියක් ද වේ, නමුත් පොලි වල සංරචකය Si වන අතර එය SiO2 වැඩීම වැනි Si උපස්ථරය සමඟ සෘජු ප්රතික්රියාවෙන් ජනනය කළ නොහැක. මේ සඳහා පුරාවෘත්තීය CVD (රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම) අවශ්ය වේ, එය රික්තයක් තුළ රසායනිකව ප්රතික්රියා කර ජනනය කරන ලද වස්තුව වේෆරය මත අවක්ෂේප කිරීමයි. මෙම උදාහරණයේදී, ජනනය කරන ලද ද්රව්යය පොලිසිලිකන් වන අතර පසුව වේෆරය මත අවක්ෂේප කරනු ලැබේ (මෙහිදී මම කිව යුත්තේ පොලි උදුන නලයක CVD මගින් ජනනය වන බැවින් පොලි උත්පාදනය පිරිසිදු CVD යන්ත්රයකින් සිදු නොවේ).
නමුත් මෙම ක්රමය මගින් සාදන ලද පොලිසිලිකන් මුළු වේෆරය මතම අවක්ෂේප කරනු ලබන අතර, වර්ෂාපතනයෙන් පසු එය මේ ආකාරයෙන් පෙනේ.
Poly සහ SiO2 නිරාවරණය:
මෙම පියවරේදී, අපට අවශ්ය සිරස් ව්යුහය සැබවින්ම සෑදී ඇත, ඉහළින් පොලි, පහළින් SiO2 සහ පහළින් උපස්ථරය ඇත. නමුත් දැන් මුළු වේෆරයම මේ වගේ, අපට අවශ්ය වන්නේ "ටැප්" ව්යුහය වීමට නිශ්චිත ස්ථානයක් පමණි. එබැවින් සමස්ත ක්රියාවලියේම වඩාත්ම තීරණාත්මක පියවර තිබේ - නිරාවරණය.
අපි මුලින්ම වේෆරයේ මතුපිට ෆොටෝරෙසිස්ට් තට්ටුවක් පැතිරෙව්වා, ඒක මේ වගේ වෙනවා.
ඉන්පසු එය මත අර්ථ දක්වා ඇති ආවරණය (පරිපථ රටාව වෙස් මුහුණෙහි අර්ථ දක්වා ඇත) තබා, අවසානයේ නිශ්චිත තරංග ආයාමයක ආලෝකයකින් එය ප්රකිරණය කරන්න. ප්රකිරණය වූ ප්රදේශයේ ප්රභා ප්රතිරෝධකය සක්රිය වේ. වෙස් මුහුණ මගින් අවහිර කරන ලද ප්රදේශය ආලෝක ප්රභවයෙන් ආලෝකමත් නොවන බැවින්, මෙම ප්රභා ප්රතිරෝධක කැබැල්ල සක්රිය නොවේ.
සක්රිය කරන ලද ප්රභා ප්රතිරෝධකය නිශ්චිත රසායනික ද්රවයකින් පහසුවෙන් සෝදා ඉවත් කළ හැකි බැවින්, අක්රිය නොකළ ප්රභා ප්රතිරෝධකය සෝදා ඉවත් කළ නොහැකි බැවින්, ප්රකිරණයෙන් පසු, සක්රිය කරන ලද ප්රභා ප්රතිරෝධකය සෝදා ඉවත් කිරීමට නිශ්චිත ද්රවයක් භාවිතා කරන අතර, අවසානයේ එය මේ ආකාරයට බවට පත්වේ, Poly සහ SiO2 රඳවා ගත යුතු තැනට ප්රභා ප්රතිරෝධකය ඉතිරි කර, රඳවා ගැනීමට අවශ්ය නොවන තැනට ප්රභා ප්රතිරෝධකය ඉවත් කරයි.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-23-2024