Semiconductor usoro eruba

Ị nwere ike ịghọta ya ọbụlagodi na ị mụtabeghị physics ma ọ bụ mgbakọ na mwepụ, mana ọ dị ntakịrị ma dabara adaba maka ndị mbido. Ọ bụrụ na ịchọrọ ịmatakwu banyere CMOS, ị ga-agụta ọdịnaya nke mbipụta a, n'ihi na ọ bụ naanị mgbe ị ghọtara usoro usoro (ya bụ, usoro mmepụta nke diode) ị nwere ike ịnọgide na-aghọta ọdịnaya ndị a. Mgbe ahụ, ka anyị mụta banyere otu esi emepụta CMOS a na ụlọ ọrụ na-emepụta ihe na mbipụta a (na-ewere usoro na-abụghị nke ọganihu dị ka ihe atụ, CMOS nke usoro dị elu dị iche na nhazi na ụkpụrụ mmepụta).

Nke mbụ, ị ga-amarịrị na wafers nke ụlọ ọrụ ahụ na-enweta n'aka onye na-ebubata ya (silicon wafersoplaya) bụ otu otu, nwere radius nke 200mm (8-anụ ọhịafactory) ma ọ bụ 300mm (12-anụ ọhịaụlọ ọrụ). Dị ka e gosiri na ọnụ ọgụgụ dị n'okpuru ebe a, ọ dị ka nnukwu achicha, nke anyị na-akpọ mkpụrụ.

Otú ọ dị, ọ dịghị mma ka anyị lee ya anya otú a. Anyị na-ele anya site na ala elu ma na-ele anya n'ofe akụkụ, nke na-aghọ ọnụ ọgụgụ na-esonụ.

Ọzọ, ka anyị hụ ka ụdị CMOS si apụta. Ebe ọ bụ na usoro ahụ na-achọ ọtụtụ puku nzọụkwụ, m ga-ekwu maka isi nzọụkwụ nke 8-inch wafer kacha dị mfe ebe a.

 

 

Ime nke ọma na ngbanwe Layer:

Ya bụ, a na-etinye olulu mmiri n'ime mkpụrụ site na ntinye ion (Ion Implantation, nke a na-akpọ imp). Ọ bụrụ na ịchọrọ ịme NMOS, ịkwesịrị ịkụnye olulu mmiri ụdị P. Ọ bụrụ na ịchọrọ ịme PMOS, ịkwesịrị ịkụnye olulu mmiri ụdị N. Maka ịdị mma gị, ka anyị were NMOS dịka ọmụmaatụ. Igwe na-etinye ion ion na-etinye ihe ndị dị na P-ụdị nke a ga-etinye n'ime mkpụrụ ahụ ka ọ dị omimi, wee kpoo ha ọkụ na okpomọkụ dị elu na tube ọkụ iji mee ka ion ndị a rụọ ọrụ ma gbasaa ha gburugburu. Nke a na-emecha mmepụta nke ọma. Nke a bụ ihe ọ dị ka mgbe emechara mmepụta.

Mgbe emechara olulu mmiri ahụ, enwere usoro ntinye ion ndị ọzọ, ebumnuche ya bụ ịchịkwa nha nke ọwa ugbu a na voltaji ọnụ ụzọ. Onye ọ bụla nwere ike ịkpọ ya oyi akwa inversion. Ọ bụrụ na ịchọrọ ịme NMOS, a na-akụnye oyi akwa mkpuchi ahụ na ụdị ion P-ụdị, ma ọ bụrụ na ịchọrọ ịme PMOS, a na-etinye oyi akwa n'ụdị N-ụdị ion. Mgbe etinyere ya, ọ bụ ihe nlereanya a.

Enwere otutu ihe di n'ime ebe a, dika ike, nkuku, ntinye ion n'oge ntinye ion, wdg, nke adighi etinye n'ime okwu a, ekwenyere m na ọ bụrụ na ị maara ihe ndị ahụ, ị ​​ghaghị ịbụ onye na-enyocha ya, na gị. aghaghị inwe ụzọ isi mụta ha.

 

Na-eme SiO2:

Silicon dioxide (SiO2, nke a na-akpọ oxide) ga-emecha mee ya. Na usoro mmepụta CMOS, enwere ọtụtụ ụzọ isi mee oxide. N'ebe a, a na-eji SiO2 n'okpuru ọnụ ụzọ ámá, na ọkpụrụkpụ ya na-emetụta kpọmkwem nha nke voltaji ọnụ na nha nke ọwa ugbu a. Ya mere, ọtụtụ foundries na-ahọrọ ọkụ tube oxidation usoro na kasị elu àgwà, kasị kpọmkwem ọkpụrụkpụ akara, na kasị mma uniformity na nke a nzọụkwụ. N'ezie, ọ dị nnọọ mfe, ya bụ, na ọkụ ọkụ tube na oxygen, a na-eji okpomọkụ dị elu na-ekwe ka oxygen na silicon na-emeghachi omume na-emepụta ihe na-emepụta SiO2. N'ụzọ dị otú a, a na-emepụta akwa oyi akwa nke SiO2 n'elu Si, dị ka egosiri na foto dị n'okpuru.

N'ezie, enwerekwa ọtụtụ ozi akọwapụtara ebe a, dị ka ogo ole achọrọ, ole ntinye oxygen dị mkpa, ogologo oge okpomọkụ dị elu dị mkpa, wdg. Ndị a abụghị ihe anyị na-atụle ugbu a, ndị ahụ bụ. kpọmkwem.

Nhazi nke ọnụ ụzọ ámá Poly:

Ma ọ kabeghị. SiO2 bụ naanị eri, na ezigbo ọnụ ụzọ (Poly) amalitebeghị. Ya mere, nzọụkwụ ọzọ anyị na-edina oyi akwa nke polysilicon na SiO2 (polysilicon bụkwa nke otu silicon element mejupụtara, ma lattice ndokwa dị iche iche. Ajụla m ihe mere mkpụrụ na-eji otu crystal silicon na ọnụ ụzọ ámá na-eji polysilicon. bụ akwụkwọ a na-akpọ Semiconductor Physics Ị nwere ike ịmụta banyere ya ~). Poly bụkwa njikọ dị oke egwu na CMOS, mana akụkụ nke poly bụ Si, enweghị ike ime ya site na mmeghachi omume ozugbo na mkpụrụ Si dị ka SiO2 na-eto eto. Nke a na-achọ CVD ama ama (Chemical Vapor Deposition), nke bụ imeghachi omume na kemịkalụ na oghere wee mee ka ihe emepụtara na wafer. N'ihe atụ a, ihe a na-emepụta bụ polysilicon, wee gbasaa na wafer (ebe a ka m ga-ekwu na a na-emepụta poly na tube ọkụ site na CVD, ya mere ọgbọ nke poly adịghị eme ya site na igwe CVD dị ọcha).

Ma polysilicon nke a kpụrụ site na usoro a ga-ebuli elu na wafer dum, ọ dịkwa ka nke a mgbe mmiri ozuzo gasịrị.

 

Mkpughe nke Poly na SiO2:

N'okwu a, a na-emepụta usoro kwụ ọtọ anyị chọrọ, yana poly n'elu, SiO2 na ala, na mkpụrụ na ala. Ma ugbu a dum wafer dị ka nke a, na anyị na-achọ naanị a kpọmkwem ọnọdụ na-abụ "faucet" Ọdịdị. Ya mere enwere usoro kachasị dị egwu na usoro dum - ikpughe.
Anyị na-ebu ụzọ gbasaa oyi akwa nke photoresist n'elu wafer, ọ na-aghọkwa nke a.

Mgbe ahụ, tinye ihe nkpuchi ahụ akọwapụtara (a kọwapụtara ụkpụrụ sekit na ihe mkpuchi ahụ) na ya, ma mechaa jiri ìhè nke ogologo ogologo ikuku mee ya. A ga-eme ka onye na-ese foto na-arụ ọrụ na mpaghara ikuku. Ebe ọ bụ na mpaghara ahụ egbochiri ihe nkpuchi anaghị eme ka ọkụ na-enwu, nke a anaghị arụ ọrụ nke fotoresisist.

Ebe ọ bụ na photoresist na-arụ ọrụ na-adị mfe ịsacha ya site na mmiri mmiri mmiri dị iche iche, ebe photoresist na-adịghị arụ ọrụ enweghị ike ịsacha, mgbe irradiation gasịrị, a na-eji otu mmiri mmiri na-asachapụ photoresist na-arụ ọrụ, na n'ikpeazụ ọ dị ka nke a, na-ahapụ. photoresist ebe Poly na SiO2 kwesịrị idowe, na iwepu fotoresisist ebe ọ na-adịghị mkpa idowe.