Hûn dikarin wê fêm bikin her çend we qet fizîkî an matematîkê nexwendibe jî, lê ew ji bo destpêkek pir hêsan û maqûl e. Heke hûn dixwazin di derheqê CMOS-ê de bêtir zanibin, divê hûn naveroka vê hejmarê bixwînin, ji ber ku tenê piştî têgihîştina herikîna pêvajoyê (ango, pêvajoya hilberîna diodê) hûn dikarin naveroka jêrîn fam bikin. Dûv re em fêr bibin ka ev CMOS çawa di vê mijarê de di pargîdaniya darînê de tê hilberandin (pêvajoya ne-pêşkeftî wekî mînak hildigire, CMOS ya pêvajoya pêşkeftî di struktur û prensîba hilberînê de cûda ye).
Berî her tiştî, divê hûn zanibin ku waferên ku kargeh ji dabînkerê distîne (silicon waferdabînker) yek bi yek in, bi tîrêjek 200mm (8-inchfabrîk) an 300mm (12-inchkarxane). Wekî ku di jimareya jêrîn de tê xuyang kirin, ew bi rastî mîna kekek mezin e, ku em jê re dibêjin substrate.
Lêbelê, ne rehet e ku em bi vî rengî lê binerin. Em ji binî ve li jor dinêrin û li dîmena xaçerê ya ku dibe jimareya jêrîn dinêrin.
Piştre, em bibînin ka modela CMOS çawa xuya dike. Ji ber ku pêvajoya rastîn bi hezaran gavan hewce dike, ez ê li vir li ser gavên sereke yên wafera 8-inch ya herî hêsan biaxivim.
Çêkirina baş û qatê berevajîkirinê:
Ango, kanî bi îlonkirina îyonê (Ion Implantation, ku ji vir şûnde wekî imp tê binav kirin) di binê substratê de tê çandin. Heke hûn dixwazin NMOS-ê çêbikin, hûn hewce ne ku bîrên P-type bicîh bikin. Heke hûn dixwazin PMOS-ê çêbikin, hûn hewce ne ku bîrên N-type bicîh bikin. Ji bo rehetiya we, werin em NMOS-ê wekî mînak bigirin. Makîneya îlonê ya îyonan hêmanên tîpa P-ya ku di binê binê binê kûrahiyek taybetî de têne çandin datîne, û dûv re wan di germahiya bilind de di lûleya firnê de germ dike da ku van îyonan çalak bike û wan li derdorê belav bike. Ev hilberîna bîrê temam dike. Piştî qedandina hilberînê ev e ku ew xuya dike.
Piştî çêkirina bîrê, gavên din ên pêvekirina îyonê hene, ku mebesta wan kontrolkirina mezinahiya kanalê û voltaja tîrêjê ye. Her kes dikare jê re bêje qata berevajîkirinê. Ger hûn dixwazin NMOS-ê çêbikin, qata berevajîkirinê bi îyonên tîpa P-yê tê çandin, û heke hûn dixwazin PMOS-ê çêkin, qata berevajîkirinê bi îyonên tîpa N-ê tê çandin. Piştî implantasyonê, ew modela jêrîn e.
Li vir gelek naverok hene, wek enerjî, goşe, kombûna îyonê di dema danîna îyonan de û hwd., ku di vê hejmarê de cih nagirin, û ez bawer dikim ku ger hûn wan tiştan zanibin, divê hûn hundurîn bin, û hûn divê rêyek ji bo fêrbûna wan hebe.
Çêkirina SiO2:
Silicon dioxide (SiO2, li vir wekî oksît tê binav kirin) dê paşê were çêkirin. Di pêvajoya hilberîna CMOS de, gelek awayên çêkirina oksîdê hene. Li vir, SiO2 di binê derî de tê bikar anîn, û stûrbûna wê rasterast bandorê li mezinahiya voltaja bend û mezinahiya herika kanalê dike. Ji ber vê yekê, pir fêkiyan di vê gavê de rêbaza oksîdasyona lûleya firnê ya bi kalîteya herî bilind, kontrolkirina stûrbûna herî rast, û yekrêziya çêtirîn hilbijêrin. Di rastiyê de, ew pir hêsan e, ango, di lûleya firnê ya bi oksîjenê de, germahiya bilind tê bikar anîn da ku rê bide oksîjen û silicon ku bi kîmyewî reaksiyonê bikin da ku SiO2 hilberînin. Bi vî rengî, li ser rûyê Si-yê, wekî ku di jimareya jêrîn de tê xuyang kirin, tebeqeyek zirav a SiO2 tê çêkirin.
Bê guman, li vir gelek agahdariyên taybetî jî hene, wek çend derece hewce ne, çiqas giraniya oksîjenê hewce ye, heya kengê germahiya bilind hewce dike û hwd. Ev ne yên ku em niha li ber çavan digirin, ev in. pir taybet.
Damezrandina Polyeya dawiya deriyê:
Lê hîn neqediyaye. SiO2 tenê bi têlekek wekhev e, û deriyê rastîn (Poly) hîn dest pê nekiriye. Ji ber vê yekê gava meya paşîn ew e ku em tebeqeyek ji polîsîlîkonê deynin ser SiO2 (polîsîlîkon jî ji hêmanek siliconek yekane pêk tê, lê sazûmaniya tîrêjê cûda ye. Ji min nepirsin çima substrate silicon yek krîstal bikar tîne û derî polîsilicon bikar tîne. Li wir pirtûkek bi navê Semiconductor Physics Hûn dikarin li ser wê fêr bibin. Poly di CMOS-ê de di heman demê de girêdanek pir krîtîk e, lê hêmana polê Si ye, û ew nikare bi reaksiyona rasterast bi substrata Si-yê re mîna mezinbûna SiO2 were afirandin. Ji bo vê yekê CVD-ya efsanewî (Dapokirina Vapora Kîmyewî) ya efsanewî hewce dike, ku ew e ku di valahiyekê de bi kîmyewî reaksiyonê bike û tiştê hatî çêkirin li ser waferê bibarîne. Di vê nimûneyê de, maddeya hatî hilberandin polysilicon e, û dûv re li ser waferê tê rijandin (li vir divê ez bibêjim ku polî ji hêla CVD ve di lûleya firnê de tê hilberandin, ji ber vê yekê hilberîna polê ji hêla makîneyek CVD-ya paqij ve nayê kirin).
Lê polîsîlîkona ku bi vê rêbazê çêdibe dê li ser tevaya waferê bibare, û piştî baranê wiha xuya dike.
Ragihandina Poly û SiO2:
Di vê gavê de, avahiya vertîkal a ku em dixwazin bi rastî hatî çêkirin, bi polî li jor, SiO2 li jêr, û substrate li jêr. Lê naha tevahiya wafer bi vî rengî ye, û ji me re tenê pozîsyonek taybetî hewce ye ku bibe strukturek "faucet". Ji ber vê yekê di tevahiya pêvajoyê de gava herî krîtîk heye - eşkerekirin.
Em pêşî li ser rûbera waferê qatek wênegiriyê belav dikin, û ew wusa dibe.
Dûv re maskeya diyarkirî (şabloya çerxa li ser maskê hatiye diyarkirin) deynin ser wê, û di dawiyê de wê bi ronahiya dirêjahiya pêlek taybetî bi tîrêj bikin. Wênesaz dê li devera tîrêjkirî çalak bibe. Ji ber ku devera ku ji hêla maskê ve hatî asteng kirin ji hêla çavkaniya ronahiyê ve nayê ronî kirin, ev perçeya wênekêşker nayê çalak kirin.
Ji ber ku wênekêşa çalakkirî bi taybetî hêsan e ku ji hêla şilekek kîmyewî ya taybetî ve were şûştin, dema ku wênekêşa neçalakkirî nikare were şûştin, piştî tîrêjê, şilavek taybetî tê bikar anîn da ku wênekêşa çalakkirî bişo, û di dawiyê de ew wusa dibe, hişt ku li cihê ku pêdivî ye ku Poly û SiO2 were hilanîn, fotoresist û li cîhê ku ne hewce ye ku ew were ragirtin rakirina fotoresistê.
Dema şandinê: Tebax-23-2024