Sreabhadh próiseas leathsheoltóra

Is féidir leat é a thuiscint fiú mura ndearna tú staidéar ar fhisic nó ar an matamaitic riamh, ach tá sé beagán ró-simplí agus oiriúnach do thosaitheoirí. Más mian leat tuilleadh eolais a fháil faoi CMOS, caithfidh tú ábhar an tsaincheist seo a léamh, toisc nach féidir leat ach an t-ábhar seo a leanas a thuiscint tar éis sreabhadh an phróisis (is é sin, próiseas táirgthe an dé-óid). Ansin déanaimis foghlaim faoi conas a tháirgtear an CMOS seo sa chuideachta teilgcheárta san eagrán seo (ag glacadh le próiseas neamh-chun cinn mar shampla, tá struchtúr agus prionsabal an phróisis táirgthe difriúil ag CMOS).

Ar an gcéad dul síos, ní mór go mbeadh a fhios agat go bhfuil na sliseoga a fhaigheann an teilgcheárta ón soláthraí (sliseog sileacainsoláthraí) ceann ar cheann, le ga 200mm (8-orlachmonarcha) nó 300mm (12-orlachmonarcha). Mar a léirítear san fhigiúr thíos, tá sé i ndáiríre cosúil le císte mór, ar a dtugaimid substráit.

Mar sin féin, níl sé áisiúil dúinn breathnú air ar an mbealach seo. Breathnaímid ón mbun aníos agus féachaimid ar an radharc trasghearrtha, a thagann chun bheith ina figiúr seo a leanas.

Ansin, feicfimid conas a fheictear an tsamhail CMOS. Ós rud é go n-éilíonn an próiseas iarbhír na mílte céimeanna, beidh mé ag caint faoi na príomhchéimeanna den wafer 8-orlach is simplí anseo.

 

 

Ag Déanamh Tobair agus Ciseal Inbhéartaithe:

Is é sin, déantar an tobar a ionchlannú isteach sa tsubstráit trí ionchlannú ian (Ionchlannú, dá ngairtear IMP anseo feasta). Más mian leat NMOS a dhéanamh, ní mór duit toibreacha de chineál P a ionchlannú. Más mian leat PMOS a dhéanamh, ní mór duit toibreacha de chineál N a ionchlannú. Ar mhaithe le do chaoithiúlacht, a ligean ar a ghlacadh NMOS mar shampla. Ionchlannaíonn an meaisín ionchlannú ian na heilimintí P-cineál a ionchlannú isteach sa tsubstráit go doimhneacht ar leith, agus ansin iad a théamh ag teocht ard sa fheadán foirnéise a ghníomhachtú na hiain agus iad a idirleata. Críochnaíonn sé seo táirgeadh an tobair. Seo an chuma atá air tar éis don táirgeadh a bheith críochnaithe.

Tar éis an tobar a dhéanamh, tá céimeanna ionchlannú ian eile ann, arb é is aidhm dóibh méid reatha an chainéil agus an voltas tairseach a rialú. Is féidir le gach duine an ciseal inbhéartaithe a thabhairt air. Más mian leat NMOS a dhéanamh, ionchlannaítear an ciseal inbhéartaithe le hiain de chineál P, agus más mian leat PMOS a dhéanamh, ionchlannaítear an ciseal inbhéartaithe le hiain de chineál N. Tar éis ionchlannú, is é an tsamhail seo a leanas é.

Tá go leor ábhar anseo, mar shampla an fuinneamh, an uillinn, an tiúchan ian le linn ionchlannú ian, etc., nach bhfuil san áireamh sa tsaincheist seo, agus creidim má tá na rudaí sin ar eolas agat, caithfidh tú a bheith ina chos istigh, agus tú. Ní mór go mbeadh bealach chun iad a fhoghlaim.

 

Ag déanamh SiO2:

Déanfar dé-ocsaíd sileacain (SiO2, dá ngairfear ocsaíd anseo feasta) níos déanaí. I bpróiseas táirgthe CMOS, tá go leor bealaí ann chun ocsaíd a dhéanamh. Anseo, úsáidtear SiO2 faoin geata, agus bíonn tionchar díreach ag a thiús ar mhéid an voltas tairseach agus ar mhéid an chainéil atá ann faoi láthair. Dá bhrí sin, roghnaíonn an chuid is mó dteilgcheárta an modh ocsaídiúcháin feadán foirnéise leis an gcaighdeán is airde, an rialú tiús is cruinne, agus an aonfhoirmeacht is fearr ag an gcéim seo. Go deimhin, tá sé an-simplí, is é sin, i bhfeadán foirnéise le ocsaigin, úsáidtear teocht ard chun ocsaigin agus sileacain a cheadú chun imoibriú ceimiceach chun SiO2 a ghiniúint. Ar an mbealach seo, gintear sraith tanaí de SiO2 ar dhromchla Si, mar a thaispeántar san fhigiúr thíos.

Ar ndóigh, tá go leor faisnéise ar leith anseo freisin, mar shampla cé mhéad céim atá ag teastáil, cé mhéad tiúchan ocsaigine atá ag teastáil, cé chomh fada is atá an teocht ard ag teastáil, etc. ró-sonrach.

Foirmiú deireadh geata Polai:

Ach níl deireadh leis fós. Tá SiO2 díreach comhionann le snáithe, agus níl an geata fíor (Poly) tosaithe fós. Mar sin is é an chéad chéim eile atá againn ná sraith polysilicon a leagan ar SiO2 (tá polysilicon comhdhéanta freisin d'eilimint sileacain amháin, ach tá an socrú laitíse difriúil. Ná fiafraigh díom cén fáth a n-úsáideann an tsubstráit sileacain criostail aonair agus go n-úsáideann an geata polysilicon. Tá is a book called Semiconductor Physics. Is féidir leat foghlaim faoi. Is nasc an-tábhachtach é Polai freisin i CMOS, ach is é Si an chomhpháirt de phola, agus ní féidir é a ghiniúint trí imoibriú díreach le substráit Si cosúil le SiO2 atá ag fás. Éilíonn sé seo an CVD legendary (Siliúchán Gaile Ceimiceach), is é sin imoibriú ceimiceach i bhfolús agus an réad ginte a deascadh ar an sliseog. Sa sampla seo, is é an tsubstaint a ghintear polysilicon, agus ansin deasctha ar an wafer (anseo caithfidh mé a rá go bhfuil polai a ghintear i bhfeadán foirnéise ag CVD, mar sin nach bhfuil an ghiniúint polai déanta ag meaisín CVD íon).

Ach déanfar an polysilicon a fhoirmítear leis an modh seo a deascadh ar an wafer iomlán, agus tá sé mar seo tar éis deascadh.

 

Nochtadh Poly agus SiO2:

Ag an gcéim seo, tá an struchtúr ingearach atá uainn déanta i ndáiríre, le polai ar an mbarr, SiO2 ar an mbun, agus an tsubstráit ar an mbun. Ach anois tá an wafer iomlán mar seo, agus ní mór dúinn ach seasamh ar leith a bheith ar an struchtúr "faucet". Mar sin tá an chéim is tábhachtaí sa phróiseas iomlán - nochtadh.
Scaipeann muid sraith de photoresist ar dhromchla an wafer ar dtús, agus éiríonn sé mar seo.

Ansin cuir an masc sainithe (tá an patrún ciorcad sainmhínithe ar an masc) air, agus ar deireadh ionradaíocht é le solas tonnfhad ar leith. Cuirfear an photoresist i ngníomh sa limistéar ionradaithe. Ós rud é nach bhfuil an limistéar atá blocáilte ag an masc soilsithe ag an bhfoinse solais, níl an píosa photoresist seo i ngníomh.

Ós rud é go bhfuil an photoresist gníomhachtaithe go háirithe éasca a nite ar shiúl le leacht ceimiceach ar leith, cé nach féidir an photoresist neamhghníomhaithe a nite ar shiúl, tar éis ionradaíochta, úsáidtear leacht ar leith chun an photoresist gníomhachtaithe a nigh ar shiúl, agus ar deireadh bíonn sé mar seo, ag fágáil an photoresist nuair is gá Poly agus SiO2 a choinneáil, agus an photoresist a bhaint nuair nach gá é a choinneáil.