กระบวนการไหลของสารกึ่งตัวนำ-Ⅱ

ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์ของเราเพื่อข้อมูลผลิตภัณฑ์และการให้คำปรึกษา

เว็บไซต์ของเรา:https://www.vet-china.com/

 

การกัดโพลีและ SiO2:

หลังจากนั้น โพลีเมอร์และ SiO2 ส่วนเกินจะถูกกัดกร่อนออกไป นั่นคือ กำจัดออก ในเวลานี้ การกำหนดทิศทางการแกะสลักมีการใช้การจำแนกประเภทการกัด มีการแบ่งประเภทการกัดแบบมีทิศทางและการกัดแบบไม่มีทิศทาง การกัดแบบมีทิศทางหมายถึงการแกะสลักในทิศทางหนึ่ง ในขณะที่การกัดแบบไม่เป็นทิศทางนั้นไม่ใช่แบบทิศทาง (ผมพูดมากเกินไปโดยไม่ได้ตั้งใจ สรุปก็คือ การกำจัด SiO2 ในทิศทางหนึ่งผ่านกรดและเบสเฉพาะ) ในตัวอย่างนี้ เราใช้การกัดแบบทิศทางลงเพื่อกำจัด SiO2 และจะเป็นแบบนี้

ในที่สุดก็กำจัดโฟโตเรซิสต์ออก ในขั้นตอนนี้ วิธีการกำจัดโฟโตเรซิสต์ไม่ใช่การเปิดใช้งานด้วยการฉายแสงตามที่กล่าวข้างต้น แต่ผ่านวิธีการอื่น เนื่องจากเราไม่จำเป็นต้องกำหนดขนาดที่เฉพาะเจาะจงในตอนนี้ แต่จะต้องกำจัดโฟโตเรซิสต์ทั้งหมดออก ในที่สุด ก็จะได้ดังแสดงในรูปต่อไปนี้

ด้วยวิธีการนี้ เราจึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการรักษาตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงของ Poly SiO2 ได้

 

การก่อตัวของแหล่งที่มาและการระบายน้ำ:

สุดท้ายนี้ เรามาพิจารณากันว่าแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำเกิดขึ้นได้อย่างไร ทุกคนยังคงจำได้ว่าเราเคยพูดถึงเรื่องนี้ไปแล้วในฉบับที่แล้ว แหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำถูกฝังไอออนด้วยธาตุประเภทเดียวกัน ในตอนนี้ เราสามารถใช้โฟโตรีซิสต์เพื่อเปิดบริเวณแหล่งกำเนิด/ท่อระบายน้ำที่จำเป็นต้องฝังธาตุประเภท N เนื่องจากเราใช้ NMOS เป็นตัวอย่างเท่านั้น ส่วนต่างๆ ทั้งหมดในรูปภาพด้านบนจึงจะเปิดออก ดังที่แสดงในรูปภาพต่อไปนี้

เนื่องจากไม่สามารถฝังส่วนที่ถูกโฟโตเรซิสต์ปกคลุมได้ (แสงถูกบล็อก) ธาตุชนิด N จึงถูกฝังบน NMOS ที่ต้องการเท่านั้น เนื่องจากพื้นผิวใต้โพลีถูกบล็อกโดยโพลีและ SiO2 จึงไม่สามารถฝังได้ ดังนั้นจึงเป็นเช่นนี้

ณ จุดนี้ ได้มีการสร้างแบบจำลอง MOS ที่เรียบง่ายแล้ว ในทางทฤษฎี หากเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้กับแหล่งจ่าย ท่อระบายน้ำ โพลี และสารตั้งต้น MOS นี้จะสามารถทำงานได้ แต่เราไม่สามารถใช้โพรบแล้วเพิ่มแรงดันไฟฟ้าโดยตรงให้กับแหล่งจ่ายและท่อระบายน้ำได้ ในเวลานี้ จำเป็นต้องมีการเดินสาย MOS นั่นคือ ใน MOS นี้ ให้ต่อสายไฟเพื่อเชื่อมต่อ MOS หลายตัวเข้าด้วยกัน มาดูกระบวนการเดินสายกัน

 

การทำ VIA:

ขั้นตอนแรกคือการปกคลุม MOS ทั้งหมดด้วยชั้น SiO2 ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง:

แน่นอนว่า SiO2 นี้ผลิตโดย CVD เนื่องจากรวดเร็วมากและประหยัดเวลา ต่อไปนี้คือกระบวนการวางโฟโตเรซิสต์และการเปิดรับแสง หลังจากเสร็จสิ้นแล้ว จะเป็นดังนี้

จากนั้นใช้การกัดเพื่อเจาะรูบน SiO2 ดังแสดงในส่วนสีเทาในรูปด้านล่าง ความลึกของรูนี้จะสัมผัสกับพื้นผิว Si โดยตรง

ขั้นสุดท้าย ให้ถอดโฟโตเรซิสต์ออก และจะได้ลักษณะดังต่อไปนี้

ในตอนนี้ สิ่งที่ต้องทำคือเติมตัวนำในรูนี้ ส่วนตัวนำนี้คืออะไร แต่ละบริษัทก็ต่างกัน ส่วนใหญ่จะเป็นโลหะผสมทังสเตน แล้วจะเติมรูนี้ได้อย่างไร ใช้หลักการ PVD (Physical Vapor Deposition) ซึ่งหลักการจะคล้ายกับรูปด้านล่าง

ใช้อิเล็กตรอนหรือไอออนที่มีพลังงานสูงโจมตีวัสดุเป้าหมาย และวัสดุเป้าหมายที่แตกหักจะตกลงสู่ด้านล่างในรูปของอะตอม จึงเกิดชั้นเคลือบด้านล่าง วัสดุเป้าหมายที่เราเห็นกันทั่วไปในข่าวหมายถึงวัสดุเป้าหมายที่นี่
หลังจากเติมหลุมแล้วจะมีลักษณะดังนี้

แน่นอนว่าเมื่อเราทำการอุดแล้ว เราไม่สามารถควบคุมความหนาของสารเคลือบให้เท่ากับความลึกของรูได้อย่างแม่นยำ จึงต้องมีส่วนเกินอยู่บ้าง ดังนั้นเราจึงใช้เทคโนโลยี CMP (Chemical Mechanical Polishing) ซึ่งฟังดูแล้วไฮเอนด์มาก แต่จริงๆ แล้วเป็นการเจียร ขัดเอาส่วนที่เกินออกไป ผลลัพธ์ที่ได้ก็เป็นเช่นนี้

ณ จุดนี้ เราได้ทำการผลิตชั้นของ via เสร็จเรียบร้อยแล้ว แน่นอนว่าการผลิต via นั้นส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเดินสายของชั้นโลหะด้านหลัง

 

การผลิตชั้นโลหะ:

ภายใต้เงื่อนไขข้างต้น เราใช้ PVD เพื่อสร้างชั้นโลหะอีกชั้น โลหะชนิดนี้เป็นโลหะผสมที่มีทองแดงเป็นส่วนประกอบหลัก

หลังจากเปิดรับแสงและแกะสลักแล้ว เราก็จะได้สิ่งที่ต้องการ จากนั้นก็ทำการซ้อนภาพต่อไปเรื่อยๆ จนกระทั่งได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

เมื่อเราวาดเค้าโครง เราจะบอกคุณว่าสามารถวางโลหะซ้อนกันได้มากที่สุดกี่ชั้น และด้วยกระบวนการที่ใช้ ซึ่งหมายถึงสามารถวางโลหะซ้อนกันได้กี่ชั้น
ในที่สุดเราก็ได้โครงสร้างนี้แล้ว แผ่นรองด้านบนคือพินของชิปนี้ และหลังจากบรรจุหีบห่อแล้ว พินดังกล่าวจะกลายเป็นพินที่เราสามารถมองเห็นได้ (แน่นอนว่าฉันวาดมันแบบสุ่ม ไม่มีความสำคัญในทางปฏิบัติ เพียงเพื่อเป็นตัวอย่างเท่านั้น)

นี่คือกระบวนการทั่วไปของการผลิตชิป ในฉบับนี้ เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการเปิดรับแสง การกัดกร่อน การฝังไอออน ท่อเตา CVD PVD CMP และอื่นๆ ในโรงหล่อเซมิคอนดักเตอร์