Можете га разумети чак и ако никада нисте учили физику или математику, али је мало превише једноставно и погодно за почетнике. Ако желите да сазнате више о CMOS-у, морате прочитати садржај овог издања, јер тек након разумевања тока процеса (то јест, процеса производње диоде) можете наставити да разумете следећи садржај. Затим, хајде да сазнамо како се овај CMOS производи у ливници у овом издању (узимајући ненапредни процес као пример, CMOS напредног процеса се разликује по структури и принципу производње).
Пре свега, морате знати да су плочице које ливница добија од добављача (силицијумска плочицадобављач) су један по један, са радијусом од 200 мм (8 инчафабрика) или 300 мм (12 инчафабрика). Као што је приказано на слици испод, заправо је слично великој торти, коју називамо подлогом.
Међутим, није нам згодно да то посматрамо на овај начин. Гледамо одоздо нагоре и погледамо попречни пресек, који постаје следећа слика.
Затим, да видимо како изгледа CMOS модел. Пошто стварни процес захтева хиљаде корака, овде ћу говорити о главним корацима најједноставније плочице од 8 инча.
Израда бунара и инверзионог слоја:
То јест, бунар се имплантира у подлогу јонском имплантацијом (јонска имплантација, у даљем тексту имп). Ако желите да направите NMOS, потребно је да имплантирате P-тип бунара. Ако желите да направите PMOS, потребно је да имплантирате N-тип бунара. Ради ваше удобности, узмимо NMOS као пример. Машина за јонску имплантацију имплантира P-тип елементе који се имплантирају у подлогу до одређене дубине, а затим их загрева на високој температури у цеви пећи да би активирала ове јоне и распршила их около. Овим се завршава производња бунара. Овако изгледа након што је производња завршена.
Након израде бунара, постоје и други кораци јонске имплантације, чија је сврха контрола величине струје канала и напона прага. Свако то може назвати инверзним слојем. Ако желите да направите NMOS, инверзни слој се имплантира са P-типом јона, а ако желите да направите PMOS, инверзни слој се имплантира са N-типом јона. Након имплантације, то је следећи модел.
Овде има много садржаја, као што су енергија, угао, концентрација јона током имплантације јона итд., који нису укључени у ово издање, и верујем да ако знате те ствари, морате бити инсајдер и морате имати начин да их научите.
Прављење SiO2:
Силицијум диоксид (SiO2, у даљем тексту оксид) биће направљен касније. У процесу производње CMOS-а постоји много начина за производњу оксида. Овде се SiO2 користи испод капије, а његова дебљина директно утиче на величину напона прага и величину струје канала. Стога, већина ливница бира метод оксидације цеви пећи са највишим квалитетом, најпрецизнијом контролом дебљине и најбољом уједначеношћу у овом кораку. У ствари, веома је једноставно, односно, у цеви пећи са кисеоником, висока температура се користи да би се омогућило хемијско реаговање кисеоника и силицијума да би се створио SiO2. На овај начин се на површини Si ствара танак слој SiO2, као што је приказано на слици испод.
Наравно, овде постоји и много специфичних информација, као што је колико је степени потребно, колика је концентрација кисеоника потребна, колико дуго је потребна висока температура итд. То није оно што сада разматрамо, то је превише специфично.
Формирање полиа на крају капије:
Али још није готово. SiO2 је само еквивалент нити, а права капија (Поли) још није почела. Дакле, наш следећи корак је да положимо слој полисилицијума на SiO2 (полисилицијум је такође састављен од једног силицијумског елемента, али је распоред решетке другачији. Не питајте ме зашто подлога користи монокристални силицијум, а капија полисилицијум. Постоји књига под називом „Физика полупроводника“. Можете научити о томе. Срамотно је~). Поли је такође веома критична веза у CMOS-у, али компонента поли је Si, и не може се генерисати директном реакцијом са Si подлогом као што је узгој SiO2. Ово захтева легендарно CVD (хемијско таложење из паре), што значи хемијску реакцију у вакууму и таложење генерисаног објекта на плочици. У овом примеру, генерисана супстанца је полисилицијум, а затим се таложи на плочици (овде морам рећи да се поли генерише у цеви пећи помоћу CVD-а, тако да генерисање поли не врши чиста CVD машина).
Али полисилицијум формиран овом методом биће исталожен на целој плочици, и изгледа овако након таложења.
Излагање поли и SiO2:
У овом кораку, вертикална структура коју желимо је заправо формирана, са полиетиленом на врху, SiO2 на дну и подлогом на дну. Али сада је цела плочица оваква и потребна нам је само одређена позиција да би била структура „славине“. Дакле, ту је најкритичнији корак у целом процесу – експозиција.
Прво наносимо слој фоторезиста на површину плочице, и то постаје овако.
Затим ставите дефинисану маску (шема кола је дефинисана на маски) на њу и на крају је озрачите светлошћу одређене таласне дужине. Фоторезист ће се активирати у озраченом подручју. Пошто подручје блокирано маском није осветљено извором светлости, овај део фоторезиста се не активира.
Пошто се активирани фоторезист посебно лако испира одређеном хемијском течношћу, док се неактивирани фоторезист не може испрати, након зрачења се користи одређена течност за испирање активираног фоторезиста, и коначно постаје овако, остављајући фоторезист тамо где је потребно задржати Poly и SiO2, а уклањајући фоторезист тамо где није потребно.
Време објаве: 23. август 2024.