Jo kinne it begripe sels as jo noait natuerkunde of wiskunde hawwe studearre, mar it is in bytsje te ienfâldich en geskikt foar begjinners. As jo mear witte wolle oer CMOS, moatte jo de ynhâld fan dit probleem lêze, om't allinich nei it begripen fan 'e prosesstream (dat is it produksjeproses fan' e diode) kinne jo de folgjende ynhâld trochgean. Litte wy dan leare oer hoe't dizze CMOS wurdt produsearre yn it gieterijbedriuw yn dizze útjefte (nimme net-avansearre proses as foarbyld, de CMOS fan avansearre proses is oars yn struktuer en produksjeprinsipe).
Earst moatte jo witte dat de wafels dy't de gieterij krijt fan de leveransier (silisium waferleveransier) binne ien foar ien, mei in straal fan 200 mm (8 ynchfabryk) of 300 mm (12-inchfabryk). Lykas werjûn yn 'e ûndersteande figuer, is it eins te fergelykjen mei in grutte taart, dy't wy in substraat neame.
It is ús lykwols net handich om it sa nei te sjen. Wy sjogge fan ûnderen nei boppen en sjogge nei de dwerstrochsneed werjefte, dat wurdt de folgjende figuer.
Litte wy dan sjen hoe't it CMOS-model ferskynt. Sûnt it eigentlike proses fereasket tûzenen stappen, Ik sil prate oer de wichtichste stappen fan de simpelste 8-inch wafer hjir.
Goed meitsje en Inversion Layer:
Dat is, de put wurdt ymplantearre yn it substraat troch ion implantation (Ion Implantation, hjirnei oantsjutten as imp). As jo wolle meitsje NMOS, Jo moatte implant P-type putten. As jo PMOS wolle meitsje, moatte jo N-type putten ymplantearje. Litte wy foar jo gemak NMOS as foarbyld nimme. De ion-ymplantaasjemasine implantearret de P-type-eleminten dy't yn it substraat moatte wurde ymplanteare nei in spesifike djipte, en ferwaarmt se dan op hege temperatuer yn 'e ovenbuis om dizze ioanen te aktivearjen en se rûn te diffús. Dit foltôget de produksje fan de put. Dit is hoe't it liket nei't de produksje foltôge is.
Nei it meitsjen fan de put binne d'r oare stappen foar ionimplantaasje, wêrfan it doel is om de grutte fan 'e kanaalstroom en drompelspanning te kontrolearjen. Elkenien kin it de omkearlaach neame. As jo wolle meitsje NMOS, de inversion laach wurdt ymplantearre mei P-type ioanen, en as jo wolle meitsje PMOS, de inversion laach wurdt ymplantearre mei N-type ioanen. Nei ymplantaasje is it it folgjende model.
D'r binne in protte ynhâld hjir, lykas de enerzjy, hoeke, ionkonsintraasje tidens ionimplantaasje, ensfh., dy't net opnommen binne yn dizze útjefte, en ik leau dat as jo dizze dingen witte, jo moatte in ynsider wêze, en jo moat in manier hawwe om se te learen.
SiO2 meitsje:
Silisiumdioxide (SiO2, hjirnei oantsjutten as okside) sil letter makke wurde. Yn it CMOS-produksjeproses binne d'r in protte manieren om okside te meitsjen. Hjir wurdt SiO2 brûkt ûnder de poarte, en syn dikte beynfloedet direkt de grutte fan 'e drompelspanning en de grutte fan' e kanaalstroom. Dêrom kieze de measte gieterijen de metoade foar oksidaasje fan 'e ovenbuis mei de heechste kwaliteit, de meast krekte diktekontrôle, en de bêste uniformiteit yn dizze stap. Yn feite is it heul ienfâldich, dat is, yn in ovenbuis mei soerstof wurdt hege temperatuer brûkt om soerstof en silisium gemysk te reagearjen om SiO2 te generearjen. Op dizze manier wurdt in tinne laach SiO2 oanmakke op it oerflak fan Si, lykas werjûn yn 'e figuer hjirûnder.
Fansels is hjir ek in soad spesifike ynformaasje, lykas hoefolle graden nedich binne, hoefolle konsintraasje soerstof nedich is, hoe lang de hege temperatuer nedich is, ensfh. Dat binne net wat wy no beskôgje, dat binne te spesifyk.
Formaasje fan poarte ein Poly:
Mar it is noch net foarby. SiO2 is krekt lykweardich oan in tried, en de echte poarte (Poly) is noch net begûn. Dus ús folgjende stap is om in laach polysilisium op SiO2 te lizzen (polysilicium is ek gearstald út ien silisium elemint, mar de roosterarrangement is oars. Freegje my net wêrom't it substraat ienkristal silisium brûkt en de poarte brûkt polysilicium. Dêr is in boek neamd Semiconductor Physics Jo kinne leare oer it. Poly is ek in tige krityske keppeling yn CMOS, mar de komponint fan poly is Si, en it kin net generearre wurde troch direkte reaksje mei Si substraat lykas groeiende SiO2. Dit fereasket de legindaryske CVD (Chemical Vapor Deposition), dy't chemysk reagearret yn in fakuüm en it generearre objekt op 'e wafel delsette. Yn dit foarbyld, de oanmakke stof is polysilicium, en dan precipitated op 'e wafel (hjir ik moat sizze dat poly wurdt oanmakke yn in oven buis troch CVD, dus de generaasje fan poly wurdt net dien troch in suvere CVD masine).
Mar de polysilicium foarme troch dizze metoade sil wurde precipitated op 'e hiele wafer, en it sjocht der sa út nei delslach.
Eksposysje fan Poly en SiO2:
Op dizze stap is de fertikale struktuer dy't wy wolle eins foarme, mei poly oan 'e boppekant, SiO2 op' e boaiem, en it substraat oan 'e boaiem. Mar no is de hiele wafel sa, en wy hawwe allinich in spesifike posysje nedich om de "kraan" struktuer te wêzen. Dat d'r is de meast krityske stap yn it heule proses - eksposysje.
Wy ferspriede earst in laach fan fotoresist op it oerflak fan 'e wafel, en it wurdt sa.
Set dan it definieare masker (it circuitpatroan is definieare op it masker) derop, en bestral it úteinlik mei ljocht fan in spesifike golflingte. De fotoresist sil aktivearre wurde yn it bestrale gebiet. Sûnt it gebiet blokkearre troch it masker net ferljochte wurdt troch de ljochtboarne, is dit stik fotoresist net aktivearre.
Sûnt de aktivearre fotoresist is benammen maklik om te wosken troch in spesifike gemyske floeistof, wylst de net-aktivearre fotoresist net fuortwosken wurde kin, wurdt nei bestraling in spesifike floeistof brûkt om de aktivearre fotoresist fuort te waskjen, en úteinlik wurdt it sa, wêrtroch't de photoresist dêr't Poly en SiO2 moatte wurde behâlden, en it fuortsmiten fan de photoresist dêr't it net hoecht te behâlden.
Post tiid: Aug-23-2024