Шумо метавонед онро ҳатто агар ҳеҷ гоҳ физика ё математикаро наомӯхта бошед ҳам, дарк кунед, аммо он каме содда ва барои шурӯъкунандагон мувофиқ аст. Агар шумо хоҳед, ки дар бораи CMOS маълумоти бештар гиред, шумо бояд мундариҷаи ин масъаларо хонед, зеро танҳо пас аз фаҳмидани ҷараёни раванд (яъне раванди истеҳсоли диод) шумо метавонед мундариҷаи зеринро дарк кунед. Сипас, биёед дар ин масъала дар бораи чӣ гуна истеҳсол шудани ин CMOS дар ширкати рехтагарӣ маълумот гирем (масалан, раванди ғайримукаммалро гирифта, CMOS-и раванди пешрафта аз ҷиҳати сохтор ва принсипи истеҳсолот фарқ мекунад).
Пеш аз ҳама, шумо бояд донед, ки вафлиҳое, ки корхонаи рехтагарӣ аз таъминкунанда мегирад (лавҳаи силиконтаъминкунанда) як ба як, бо радиуси 200 мм (8-дюймазаводӣ) ё 300 мм (12-дюймазавод). Тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, он дар асл ба торти калон монанд аст, ки мо онро субстрат меномем.
Аммо, барои мо чунин нигоҳ кардан қулай нест. Мо аз поён ба боло нигоҳ мекунем ва ба намуди буриши уфуқӣ менигарем, ки он ба расми зерин табдил меёбад.
Баъдан, биёед бубинем, ки модели CMOS чӣ гуна пайдо мешавад. Азбаски раванди воқеӣ ҳазорҳо қадамро талаб мекунад, ман дар ин ҷо дар бораи қадамҳои асосии соддатарин пластинаи 8-дюйма сӯҳбат хоҳам кард.
Қабати чоҳсозӣ ва инверсия:
Яъне, чоҳ тавассути имплантатсияи ионӣ (Имплантатсияи ионӣ, ки минбаъд ҳамчун imp номида мешавад) ба субстрат имплантатсия карда мешавад. Агар шумо хоҳед, ки NMOS созед, шумо бояд чоҳҳои навъи P-ро имплантатсия кунед. Агар шумо хоҳед, ки PMOS созед, шумо бояд чоҳҳои навъи N-ро имплантатсия кунед. Барои қулайии шумо, биёед NMOS-ро ҳамчун мисол гирем. Мошини имплантатсияи ионӣ унсурҳои навъи P-ро, ки бояд ба субстрат имплантатсия карда шаванд, ба чуқурии муайян имплантатсия мекунад ва сипас онҳоро дар ҳарорати баланд дар найчаи кӯра гарм мекунад, то ин ионҳоро фаъол созад ва онҳоро дар атроф паҳн кунад. Ин истеҳсоли чоҳро ба анҷом мерасонад. Пас аз анҷоми истеҳсол чунин ба назар мерасад.
Пас аз сохтани чоҳ, қадамҳои дигари имплантатсияи ионҳо мавҷуданд, ки ҳадафи онҳо назорати андозаи ҷараёни канал ва шиддати остона мебошад. Ҳама метавонанд онро қабати инверсия номанд. Агар шумо хоҳед, ки NMOS созед, қабати инверсия бо ионҳои навъи P ва агар шумо хоҳед, ки PMOS созед, қабати инверсия бо ионҳои навъи N ҷойгир карда мешавад. Пас аз имплантатсия, ин модели зерин аст.
Дар ин ҷо мундариҷаи зиёде мавҷуданд, ба монанди энергия, кунҷ, консентратсияи ион ҳангоми имплантатсияи ион ва ғайра, ки дар ин масъала дохил карда нашудаанд ва ман боварӣ дорам, ки агар шумо ин чизҳоро донед, шумо бояд як шахси дохилӣ бошед ва шумо бояд роҳе барои омӯхтани онҳо дошта бошед.
Ташаккули SiO2:
Диоксиди кремний (SiO2, ки минбаъд оксид номида мешавад) баъдтар истеҳсол карда мешавад. Дар раванди истеҳсоли CMOS роҳҳои зиёди истеҳсоли оксид мавҷуданд. Дар ин ҷо, SiO2 дар зери дарвоза истифода мешавад ва ғафсии он мустақиман ба андозаи шиддати остона ва андозаи ҷараёни канал таъсир мерасонад. Аз ин рӯ, аксари рехтагарон усули оксидшавии найчаи кӯраро бо сифати баландтарин, назорати дақиқтарини ғафсӣ ва беҳтарин якрангӣ дар ин марҳила интихоб мекунанд. Дар асл, ин хеле содда аст, яъне дар найчаи кӯра бо оксиген, ҳарорати баланд истифода мешавад, то оксиген ва кремний ба таври кимиёвӣ реаксия кунанд ва SiO2-ро тавлид кунанд. Бо ин роҳ, дар сатҳи Si қабати тунуки SiO2 ҳосил мешавад, чунон ки дар расми зер нишон дода шудааст.
Албатта, дар ин ҷо маълумоти мушаххаси зиёде низ мавҷуд аст, ба монанди чанд дараҷа лозим аст, чӣ қадар консентратсияи оксиген лозим аст, чӣ қадар ҳарорати баланд лозим аст ва ғайра. Инҳо он чизе нестанд, ки мо ҳоло баррасӣ мекунем, онҳо хеле мушаххасанд.
Ташаккули поли охири дарвоза:
Аммо ин ҳанӯз ба охир нарасидааст. SiO2 танҳо ба ришта баробар аст ва дарвозаи воқеӣ (Poly) ҳанӯз оғоз нашудааст. Пас, қадами навбатии мо гузоштани қабати полисиликон дар болои SiO2 аст (полисиликон низ аз як унсури кремний иборат аст, аммо тартиби шабака фарқ мекунад. Аз ман напурсед, ки чаро субстрат аз кремнийи яккристаллӣ ва дарвоза аз полисиликон истифода мебарад. Китобе бо номи Физикаи нимноқилҳо мавҷуд аст. Шумо метавонед дар ин бора маълумот гиред. Ин шармовар аст~). Поли инчунин як ҳалқаи хеле муҳим дар CMOS аст, аммо ҷузъи поли Si аст ва онро бо роҳи реаксияи мустақим бо субстрати Si ба монанди парвариши SiO2 тавлид кардан мумкин нест. Ин CVD-и афсонавӣ (Чопкунии буғи кимиёвӣ)-ро талаб мекунад, ки бояд дар вакуум ба таври кимиёвӣ реаксия кунад ва ашёи тавлидшударо дар пластина таҳшин кунад. Дар ин мисол, моддаи тавлидшуда полисиликон аст ва сипас дар пластина таҳшин мешавад (дар ин ҷо ман бояд бигӯям, ки поли дар найчаи кӯра тавассути CVD тавлид мешавад, аз ин рӯ тавлиди поли аз ҷониби мошини холиси CVD анҷом дода намешавад).
Аммо полисиликон, ки бо ин усул ба вуҷуд омадааст, дар тамоми пластина таҳшин мешавад ва пас аз бориш чунин ба назар мерасад.
Таъсири поли ва SiO2:
Дар ин марҳила, сохтори амудии дилхоҳамон дар асл ташаккул ёфтааст, ки поли дар боло, SiO2 дар поён ва субстрат дар поён аст. Аммо акнун тамоми пластина чунин аст ва ба мо танҳо мавқеи мушаххас лозим аст, то сохтори "кран" бошад. Пас, муҳимтарин марҳила дар тамоми раванд вуҷуд дорад - фошкунӣ.
Мо аввал як қабати фоторезистро дар рӯи лавҳа паҳн мекунем ва он чунин мешавад.
Сипас ниқоби муайяншударо (намунаи схема дар ниқоб муайян карда шудааст) ба он гузоред ва дар ниҳоят онро бо нури дарозии мавҷи мушаххас нур диҳед. Фоторезист дар минтақаи нурафканӣ фаъол мешавад. Азбаски минтақае, ки ниқоб бастааст, аз ҷониби манбаи рӯшноӣ равшан намешавад, ин порчаи фоторезист фаъол намешавад.
Азбаски фоторезисти фаъолшуда бо моеъи кимиёвии мушаххас ба осонӣ шуста мешавад, дар ҳоле ки фоторезисти ғайрифаъолшударо шуста бурдан мумкин нест, пас аз нурпошӣ, моеъи мушаххас барои шустани фоторезисти фаъолшуда истифода мешавад ва дар ниҳоят он чунин мешавад, ки фоторезист дар ҷое боқӣ мемонад, ки Poly ва SiO2 бояд нигоҳ дошта шаванд ва фоторезист дар ҷое, ки нигоҳ доштан лозим нест, хориҷ карда мешавад.
Вақти нашр: 23 августи соли 2024