يېرىم ئۆتكۈزگۈچ جەريان ئېقىمى

سىز فىزىكا ياكى ماتېماتىكا ئۆگەنمىگەن بولسىڭىزمۇ، بۇنى چۈشىنىۋالسىڭىز بولىدۇ، ئەمما بۇ بەك ئاددىي ۋە يېڭى ئۆگەنگۈچىلەر ئۈچۈن ماس كېلىدۇ. ئەگەر سىز CMOS ھەققىدە تېخىمۇ كۆپ بىلمەكچى بولسىڭىز، بۇ ساننىڭ مەزمۇنىنى ئوقۇشىڭىز كېرەك، چۈنكى پەقەت جەريان ئېقىمىنى (يەنى دىئودنىڭ ئىشلەپچىقىرىش جەريانىنى) چۈشەنگەندىن كېيىنلا، تۆۋەندىكى مەزمۇنلارنى چۈشىنىشنى داۋاملاشتۇرالايسىز. ئۇنداقتا بۇ ساندا بۇ CMOS نىڭ قۇيۇش شىركىتىدە قانداق ئىشلەپچىقىرىلىدىغانلىقىنى ئۆگىنىۋالايلى (ئىلغار جەرياننى مىسالغا ئالساق، ئىلغار جەرياننىڭ CMOS قۇرۇلمىسى ۋە ئىشلەپچىقىرىش پىرىنسىپى جەھەتتىن ئوخشىمايدۇ).

ئالدى بىلەن، سىز قۇيۇش زاۋۇتىنىڭ تەمىنلىگۈچىدىن ئالغان ۋافلىلارنى (كرېمنىيلىق пластинаتەمىنلىگۈچى) بىر-بىرلەپ، رادىئۇسى 200 مىللىمېتىر (8 دىيۇملۇقزاۋۇت) ياكى 300 مىللىمېتىر (12 دىيۇملۇقزاۋۇت). تۆۋەندىكى رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، ئۇ ئەمەلىيەتتە چوڭ تورتقا ئوخشايدۇ، بىز ئۇنى ئاساسىي قاتلام دەپ ئاتايمىز.

قانداقلا بولمىسۇن، بۇنى بۇنداق قاراش بىزگە قولايلىق ئەمەس. بىز ئاستىدىن يۇقىرىغا قاراپ، كېسىشمە كۆرۈنۈشكە قارايمىز، بۇ تۆۋەندىكى رەسىمگە ئايلىنىدۇ.

ئەمدى، CMOS مودېلىنىڭ قانداق كۆرۈنىدىغانلىقىنى كۆرۈپ باقايلى. ئەمەلىي جەريان مىڭلىغان قەدەملەرنى تەلەپ قىلىدىغانلىقى ئۈچۈن، مەن بۇ يەردە ئەڭ ئاددىي 8 دىيۇملۇق ۋافېرنىڭ ئاساسلىق قەدەملىرى ھەققىدە سۆزلەيمەن.

 

 

قۇدۇق ياساش ۋە تەتۈر قەۋەت ياساش:

يەنى، قۇدۇق ئاساسىي قاتلامغا ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى (ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى، بۇنىڭدىن كېيىن imp دەپ ئاتىلىدۇ) ئارقىلىق ئىمپلانتلىنىدۇ. ئەگەر NMOS ياسىماقچى بولسىڭىز، P تىپلىق قۇدۇقلارنى ئىمپلانتاتسىيە قىلىشىڭىز كېرەك. ئەگەر PMOS ياسىماقچى بولسىڭىز، N تىپلىق قۇدۇقلارنى ئىمپلانتاتسىيە قىلىشىڭىز كېرەك. قولايلىق بولۇشى ئۈچۈن، NMOS نى مىسالغا ئالايلى. ئىئون ئىمپلانتاتسىيە ماشىنىسى ئاساسىي قاتلامغا ئىمپلانتاتسىيە قىلىنىدىغان P تىپلىق ئېلېمېنتلارنى بەلگىلىك چوڭقۇرلۇقتا ئىمپلانتاتسىيە قىلىدۇ، ئاندىن ئۇلارنى ئوچاق تۇرۇبىسىدا يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قىزىتىپ، بۇ ئىئونلارنى ئاكتىپلاشتۇرۇپ، ئەتراپقا تارقىتىدۇ. بۇ قۇدۇقنىڭ ئىشلەپچىقىرىشىنى تاماملايدۇ. ئىشلەپچىقىرىش تاماملانغاندىن كېيىنكى كۆرۈنۈشى مۇشۇنداق.

قۇدۇق ياسىغاندىن كېيىن، باشقا ئىئون ئىمپلانتاتسىيە باسقۇچلىرى بار، بۇنىڭ مەقسىتى قانال ئېقىمى ۋە چەك بېسىمىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكىنى كونترول قىلىش. ھەممەيلەن ئۇنى تەتۈر قەۋەت دەپ ئاتايدۇ. ئەگەر NMOS ياسىماقچى بولسىڭىز، تەتۈر قەۋەتكە P تىپلىق ئىئونلار ئىمپلانتاتسىيە قىلىنىدۇ، ئەگەر PMOS ياسىماقچى بولسىڭىز، تەتۈر قەۋەتكە N تىپلىق ئىئونلار ئىمپلانتاتسىيە قىلىنىدۇ. ئىمپلانتاتسىيە قىلغاندىن كېيىن، ئۇ تۆۋەندىكى مودېل.

بۇ يەردە ئېنېرگىيە، بۇلۇڭ، ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسىدىكى ئىئون قويۇقلۇقى قاتارلىق نۇرغۇن مەزمۇنلار بار، بۇلار بۇ سانغا كىرگۈزۈلمىگەن، مەنچە ئەگەر سىز بۇ نەرسىلەرنى بىلسىڭىز، سىز چوقۇم ئىچكى ساھەدىكى بىر كىشى بولۇشىڭىز كېرەك، ھەمدە ئۇلارنى ئۆگىنىشنىڭ يولىنى بىلىشىڭىز كېرەك.

 

SiO2 نى ياساش:

كېيىنچە كرېمنىي دىئوكسىد (SiO2، بۇنىڭدىن كېيىن ئوكسىد دەپ ئاتىلىدۇ) ياسىلىدۇ. CMOS ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، ئوكسىد ياساشنىڭ نۇرغۇن ئۇسۇللىرى بار. بۇ يەردە، SiO2 دەرۋازا ئاستىدا ئىشلىتىلىدۇ، ئۇنىڭ قېلىنلىقى بىۋاسىتە چەك توك بېسىمىنىڭ چوڭلۇقى ۋە قانال ئېقىمىنىڭ چوڭلۇقى بىلەن مۇناسىۋەتلىك. شۇڭا، كۆپىنچە قۇيۇش زاۋۇتلىرى بۇ باسقۇچتا ئەڭ يۇقىرى سۈپەتلىك، ئەڭ ئېنىق قېلىنلىق كونتروللۇقى ۋە ئەڭ ياخشى بىردەكلىك بىلەن ئوچاق تۇرۇبىسى ئوكسىدلىنىش ئۇسۇلىنى تاللايدۇ. ئەمەلىيەتتە، بۇ ئىنتايىن ئاددىي، يەنى ئوكسىگېن بار ئوچاق تۇرۇبىسىدا، ئوكسىگېن ۋە كرېمنىينىڭ خىمىيىلىك ئۇسۇلدا رېئاكسىيە قىلىشى ئۈچۈن يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئىشلىتىلىدۇ. بۇ ئۇسۇلدا، تۆۋەندىكى رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، Si يۈزىدە نېپىز بىر قەۋەت SiO2 ھاسىل بولىدۇ.

ئەلۋەتتە، بۇ يەردە يەنە نۇرغۇن كونكرېت ئۇچۇرلار بار، مەسىلەن قانچە گرادۇس كېرەك، قانچىلىك قويۇقلۇقتىكى ئوكسىگېن كېرەك، يۇقىرى تېمپېراتۇرا قانچىلىك ۋاقىت كېرەك قاتارلىقلار. بۇلار ھازىر بىز كۆزدە تۇتۇۋاتقان نەرسە ئەمەس، بەلكى بەك كونكرېت.

دەرۋازا ئۇچىدىكى پولى شەكىللىنىشى:

لېكىن بۇ تېخى تۈگىمىدى. SiO2 پەقەت بىر يىپقا باراۋەر، ھەقىقىي دەرۋازا (پولى) تېخى باشلانمىدى. شۇڭا كېيىنكى قەدەمىمىز SiO2 نىڭ ئۈستىگە بىر قەۋەت پولى كرېمنىي قەۋىتى قويۇش (پولى كرېمنىيمۇ بىرلا كرېمنىي ئېلېمېنتىدىن تەركىب تاپقان، ئەمما تور قۇرۇلمىسى ئوخشىمايدۇ. نېمىشقا ئاساسىي ماددىدا يەككە كرىستاللىق كرېمنىي، دەرۋازىدا پولى كرېمنىي ئىشلىتىلگەنلىكىنى سورىماڭ. «يېرىم ئۆتكۈزگۈچ فىزىكىسى» دەپ ئاتىلىدىغان كىتاب بار. بۇ ھەقتە ئۆگىنىۋالسىڭىز بولىدۇ. بۇ نومۇس قىلارلىق ~). پولى يەنە CMOS دىكى ئىنتايىن مۇھىم بىر ھالقا، ئەمما پولىنىڭ تەركىبىي قىسمى Si بولۇپ، ئۇنى SiO2 نى ئۆستۈرگەندەك Si ئاساسىي ماددىسى بىلەن بىۋاسىتە رېئاكسىيە قىلىش ئارقىلىق ھاسىل قىلغىلى بولمايدۇ. بۇنىڭ ئۈچۈن ئەپسانىۋى CVD (خىمىيىلىك پار چۆكمىسى) كېرەك، بۇ ۋاكۇئۇمدا خىمىيىلىك رېئاكسىيە قىلىش ۋە ھاسىل بولغان جىسىمنى ۋافېرغا چۆكتۈرۈشتىن ئىبارەت. بۇ مىسالدا، ھاسىل بولغان ماددا پولى كرېمنىي بولۇپ، ئاندىن ۋافېرغا چۆكتۈلىدۇ (بۇ يەردە پولى ئوچاق تۇرۇبىسىدا CVD ئارقىلىق ھاسىل بولىدۇ، شۇڭا پولى ھاسىل قىلىش ساپ CVD ماشىنىسى ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلمايدۇ).

لېكىن بۇ ئۇسۇل ئارقىلىق ھاسىل بولغان پولى كرېمنىي پۈتۈن تاختايغا چۆكۈپ كېتىدۇ، چۆككەندىن كېيىن ئۇ مۇشۇنداق كۆرۈنىدۇ.

 

پولى ۋە SiO2 نىڭ تەسىرىگە ئۇچراش:

بۇ باسقۇچتا، بىز ئۈمىد قىلغان تىك قۇرۇلما ئەمەلىيەتتە شەكىللەنگەن بولۇپ، ئۈستى تەرىپىدە پولى، ئاستى تەرىپىدە SiO2 ۋە ئاستى تەرىپىدە ئاساس بار. ئەمما ھازىر پۈتۈن ۋافېر مۇشۇنداق، بىز پەقەت «كران» قۇرۇلمىسى بولۇش ئۈچۈن مەلۇم بىر ئورۇننىلا ئىشلىتەلەيمىز. شۇڭا پۈتۈن جەرياندىكى ئەڭ مۇھىم باسقۇچ - ئاشكارىلاش.
ئالدى بىلەن ۋافلىنىڭ يۈزىگە بىر قەۋەت فوتورېزىست سۈرتىمىز، ئۇ مۇنداق بولىدۇ.

ئاندىن بەلگىلەنگەن ماسكىنى (توك يولى شەكلى ماسكىدا بەلگىلەنگەن) ئۈستىگە قويۇڭ ۋە ئاخىرىدا بەلگىلىك دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى نۇر بىلەن نۇرلاندۇرۇڭ. فوتورېزىست نۇرلانغان رايوندا ئاكتىپلىشىدۇ. ماسكا توسۇپ قويغان رايون نۇر مەنبەسى تەرىپىدىن يورۇتىلمىغاچقا، بۇ فوتورېزىست پارچىسى ئاكتىپلانمايدۇ.

ئاكتىپلاشتۇرۇلغان فوتورېزىستنى مەلۇم بىر خىمىيىلىك سۇيۇقلۇق ئاسان يۇيۇپ چىقىرىۋېتىدۇ، ئاكتىپلاشتۇرۇلمىغان فوتورېزىستنى يۇيۇپ چىقىرىۋەتكىلى بولمايدۇ، شۇڭا نۇرلاندۇرۇلغاندىن كېيىن، ئاكتىپلاشتۇرۇلغان فوتورېزىستنى يۇيۇپ چىقىرىش ئۈچۈن مەلۇم بىر سۇيۇقلۇق ئىشلىتىلىدۇ، ئاخىرىدا ئۇ مۇنداق بولۇپ قالىدۇ، پولى ۋە SiO2 نى ساقلاپ قېلىشقا ئېھتىياجلىق بولغان فوتورېزىستنى قالدۇرۇپ، ساقلاپ قېلىشقا ئېھتىياجلىق بولمىغان جايلاردا فوتورېزىستنى ئېلىۋېتىدۇ.