Faodaidh tu a thuigsinn eadhon ged nach do rinn thu a-riamh fiosaigs no matamataig, ach tha e beagan ro shìmplidh agus freagarrach do luchd-tòiseachaidh. Ma tha thu airson barrachd fhaighinn a-mach mu CMOS, feumaidh tu susbaint na cùise seo a leughadh, oir is ann dìreach às deidh dhut sruth a ’phròiseas a thuigsinn (is e sin, pròiseas cinneasachaidh an diode) as urrainn dhut leantainn air adhart a’ tuigsinn an t-susbaint a leanas. An uairsin ionnsaichidh sinn mu mar a tha an CMOS seo air a thoirt a-mach anns a ’chompanaidh fhùirneis anns an iris seo (a’ gabhail pròiseas neo-adhartach mar eisimpleir, tha an CMOS de phròiseas adhartach eadar-dhealaichte ann an structar agus prionnsapal cinneasachaidh).
An toiseach, feumaidh fios a bhith agad gu bheil na wafers a gheibh an fhùirneis bhon t-solaraiche (wafer sileaconachsolaraiche) aon ri aon, le radius de 200mm (8-òirlichfactaraidh) no 300mm (12-òirlichfactaraidh). Mar a chithear san fhigear gu h-ìosal, tha e dha-rìribh coltach ri cèic mhòr, ris an can sinn substrate.
Ach, chan eil e goireasach dhuinn coimhead air mar seo. Bidh sinn a 'coimhead bhon bhonn gu h-àrd agus a' coimhead air an t-sealladh tar-roinneil, a thig gu bhith na fhigear a leanas.
An ath rud, chì sinn mar a nochdas am modail CMOS. Leis gu bheil feum aig a’ phròiseas dha-rìribh air mìltean de cheumannan, bruidhnidh mi mu phrìomh cheumannan an wafer 8-òirleach as sìmplidh an seo.
Dèanamh Tobar agus Sreath tionndaidh:
Is e sin, tha an tobar air a chuir a-steach don t-substrate le bhith a’ toirt a-steach ian (Ion Implantation, ris an canar an-seo mar imp). Ma tha thu airson NMOS a dhèanamh, feumaidh tu tobraichean seòrsa P a chuir a-steach. Ma tha thu airson PMOS a dhèanamh, feumaidh tu tobraichean seòrsa N a chuir a-steach. Airson do ghoireasachd, gabhamaid NMOS mar eisimpleir. Bidh an inneal cuir a-steach ian a’ toirt a-steach na h-eileamaidean seòrsa P airson an cuir a-steach don t-substrate gu doimhneachd sònraichte, agus an uairsin gan teasachadh aig teòthachd àrd ann an tiùb an fhùirneis gus na h-ianan sin a chuir an gnìomh agus an sgaoileadh timcheall. Bidh seo a’ crìochnachadh cinneasachadh an tobair. Seo mar a bhios e coltach às deidh an riochdachadh a chrìochnachadh.
Às deidh an tobar a dhèanamh, tha ceumannan implantachaidh ian eile ann, agus is e an adhbhar smachd a chumail air meud sruth an t-seanail agus bholtadh stairsneach. Faodaidh a h-uile duine an ìre tionndaidh a ghairm. Ma tha thu airson NMOS a dhèanamh, tha an còmhdach tionndaidh air a chuir a-steach le ionsan seòrsa P, agus ma tha thu airson PMOS a dhèanamh, tha an còmhdach tionndaidh air a chuir a-steach le ions seòrsa N. Às deidh implantachadh, is e seo am modail a leanas.
Tha tòrr susbaint an seo, leithid an lùth, ceàrn, dùmhlachd ion aig àm cuir a-steach ian, msaa, nach eil air an toirt a-steach don iris seo, agus tha mi a’ creidsinn ma tha thu eòlach air na rudan sin, feumaidh tu a bhith nad neach-dìon, agus thu fhèin. feumaidh dòigh a bhith aca air an ionnsachadh.
Dèanamh SiO2:
Thèid silicon dà-ogsaid (SiO2, ris an canar oxide an-seo) a dhèanamh nas fhaide air adhart. Ann am pròiseas cinneasachaidh CMOS, tha iomadh dòigh ann airson ocsaid a dhèanamh. An seo, thathar a 'cleachdadh SiO2 fon gheata, agus tha an tighead aige a' toirt buaidh dhìreach air meud an bholtaids stairsnich agus meud sruth an t-seanail. Mar sin, bidh a 'mhòr-chuid de fhùirneis a' taghadh an dòigh oxidation tube fùirneis leis a 'chàileachd as àirde, an smachd tighead as mionaidiche, agus an èideadh as fheàrr aig a' cheum seo. Gu dearbh, tha e gu math sìmplidh, is e sin, ann an tiùb fùirneis le ocsaidean, tha teòthachd àrd air a chleachdadh gus leigeil le ocsaidean agus silicon freagairt gu ceimigeach gus SiO2 a ghineadh. San dòigh seo, tha sreath tana de SiO2 air a chruthachadh air uachdar Si, mar a chithear san fhigear gu h-ìosal.
Gu dearbh, tha tòrr fiosrachaidh sònraichte an seo cuideachd, leithid cia mheud ceum a tha a dhìth, cia mheud ìre de ocsaidean a tha a dhìth, dè cho fada ‘s a tha an teòthachd àrd a dhìth, msaa. ro shonraichte.
Cruthachadh geata deireadh Poly:
Ach chan eil e seachad fhathast. Tha SiO2 dìreach co-ionann ri snàithlean, agus chan eil an fhìor gheata (Poly) air tòiseachadh fhathast. Mar sin is e an ath cheum againn còmhdach de polysilicon a chuir air SiO2 (tha polysilicon cuideachd air a dhèanamh suas de aon eileamaid sileacain, ach tha an rèiteachadh lattice eadar-dhealaichte. Na faighnich dhomh carson a bhios an t-substrate a’ cleachdadh silicon criostail singilte agus gu bheil an geata a’ cleachdadh polysilicon. 's e leabhar air a bheil Semiconductor Physics a tha ann. Tha poly cuideachd na cheangal fìor chudromach ann an CMOS, ach is e Si am pàirt de poly, agus chan urrainnear a chruthachadh le bhith ag ath-bhualadh gu dìreach le substrate Si mar SiO2 a tha a’ fàs. Feumaidh seo an CVD uirsgeulach (Tasgaidh Cheimigeach Vapor), is e sin freagairt gu ceimigeach ann am falamh agus an rud a chaidh a chruthachadh a chuir air an wafer. Anns an eisimpleir seo, is e polysilicon an stuth a chaidh a ghineadh, agus an uairsin air a sgaoileadh air an wafer (an seo feumaidh mi a ràdh gu bheil poly air a chruthachadh ann an tiùb fùirneis le CVD, agus mar sin chan eil ginealach poly air a dhèanamh le inneal CVD fìor).
Ach bidh am polysilicon a chaidh a chruthachadh leis an dòigh seo air a chuir air an wafer gu lèir, agus tha e coltach ri seo às deidh sileadh.
Taisbeanadh Poly agus SiO2:
Aig a 'cheum seo, chaidh an structar dìreach a tha sinn ag iarraidh a chruthachadh, le poly air a' mhullach, SiO2 air a 'bhonn, agus an t-substrate air a' bhonn. Ach a-nis tha an wafer gu lèir mar seo, agus chan fheum sinn ach suidheachadh sònraichte airson a bhith na structar "faucet". Mar sin tha an ceum as deatamaiche sa phròiseas gu lèir - foillseachadh.
An toiseach bidh sinn a 'sgaoileadh sreath de photoresist air uachdar an wafer, agus bidh e mar seo.
An uairsin cuir am masg comharraichte (tha am pàtran cuairteachaidh air a mhìneachadh air an masg) air, agus mu dheireadh cuir irradachadh e le solas tonn-tonn sònraichte. Thèid an photoresist a chuir an gnìomh anns an raon irradiated. Leis nach eil an raon a tha air a bhacadh leis an masg air a shoilleireachadh leis an stòr solais, chan eil am pìos photoresist seo air a chuir an gnìomh.
Leis gu bheil an photoresist gnìomhaichte gu sònraichte furasta a bhith air a nighe air falbh le leaghan ceimigeach sònraichte, fhad ‘s nach urrainnear an photoresist neo-ghnìomhach a nighe air falbh, às deidh irradachadh, thathas a’ cleachdadh leaghan sònraichte gus an photoresist gnìomhaichte a nighe air falbh, agus mu dheireadh thig e mar seo, a ’fàgail an photoresist far am feumar Poly agus SiO2 a chumail, agus toirt air falbh an photoresist far nach eil feum air a chumail.
Ùine puist: Lùnastal-23-2024