ရူပဗေဒ သို့မဟုတ် သင်္ချာဘာသာရပ်ကို တစ်ခါမှ မလေ့လာဖူးသော်လည်း နားလည်နိုင်သော်လည်း အနည်းငယ်ရိုးရှင်းပြီး စတင်သူများအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။ CMOS အကြောင်းပိုမိုသိရှိလိုပါက၊ process flow (ဆိုလိုသည်မှာ diode ၏ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်) ကိုနားလည်ပြီးမှသာ အောက်ပါအကြောင်းအရာကို သင်ဆက်လက်နားလည်နိုင်သောကြောင့် ဤစာစောင်၏အကြောင်းအရာကိုဖတ်ရပါမည်။ ထို့နောက် ဤစာစောင်တွင် ဤ CMOS ကို စက်ရုံကုမ္ပဏီတွင် မည်သို့ထုတ်လုပ်ထားသည်ကို လေ့လာကြည့်ကြစို့ (အဆင့်မြင့်မဟုတ်သော လုပ်ငန်းစဉ်ကို ဥပမာတစ်ခုအနေဖြင့်၊ အဆင့်မြင့် လုပ်ငန်းစဉ်၏ CMOS သည် တည်ဆောက်ပုံနှင့် ထုတ်လုပ်မှုနိယာမတွင် ကွဲပြားသည်)။
ပထမဦးစွာ၊ ပေးသွင်းသူထံမှရရှိသော wafers များကိုသင်သိထားရမည် (ဆီလီကွန် waferပေးသွင်းသူ) သည် အချင်းဝက် 200mm (တစ်ခုပြီးတစ်ခု၊၈ လက်မစက်ရုံ) သို့မဟုတ် 300mm (၁၂ လက်မစက်ရုံ)။ အောက်ဖော်ပြပါပုံတွင် ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ၎င်းသည် ကိတ်မုန့်ကြီးတစ်ခုနှင့် အမှန်တကယ် ဆင်တူသည်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်စထရိဟု ခေါ်သည်။
သို့သော် ဤနည်းဖြင့်ကြည့်ရန် ကျွန်ုပ်တို့အတွက် အဆင်မပြေပါ။ ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ခြေမှနေ၍ ကြည့်ကာ အောက်ပါပုံဖြစ်လာသည့် အပိုင်းဖြတ်ပိုင်းကို ကြည့်သည်။
ထို့နောက် CMOS မော်ဒယ် မည်သို့ပေါ်လာသည်ကို ကြည့်ကြပါစို့။ လက်တွေ့လုပ်ငန်းစဉ်သည် ခြေလှမ်းပေါင်း ထောင်နှင့်ချီလိုအပ်သောကြောင့်၊ ဤနေရာတွင် အရိုးရှင်းဆုံး 8-လက်မ wafer ၏ အဓိကခြေလှမ်းများကို ပြောပြပါမည်။
ရေတွင်းနှင့် ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း အလွှာပြုလုပ်ခြင်း-
ဆိုလိုသည်မှာ၊ အဆိုပါရေတွင်းကို အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းခြင်း (Ion Implantation) ဖြင့် အောက်စထရိတွင် ထည့်သွင်းထားသည်။ NMOS ပြုလုပ်လိုပါက၊ P-type တွင်းများကို ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်ပါသည်။ PMOS ကို ပြုလုပ်လိုပါက N-type wells များ ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်ပါသည်။ မင်းအဆင်ပြေဖို့အတွက် NMOS ကို နမူနာအနေနဲ့ ယူကြည့်ရအောင်။ အိုင်းယွန်းစိုက်စက်သည် P-type ဒြပ်စင်များကို တိကျသောအတိမ်အနက်တစ်ခုသို့ စိုက်ထည့်ပြီးနောက် ယင်းအိုင်းယွန်းများကို အသက်ဝင်စေရန်နှင့် ၎င်းတို့ကို ပျံ့နှံ့စေရန် မီးဖိုပြွန်အတွင်း မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် အပူပေးသည်။ ယင်းသည် ရေတွင်းထုတ်လုပ်မှုကို ပြီးမြောက်စေသည်။ ယင်းသည် ထုတ်လုပ်မှု ပြီးစီးပြီးနောက် ပုံသဏ္ဌာန်ဖြစ်သည်။
ရေတွင်းပြုလုပ်ပြီးနောက်၊ ရည်ရွယ်ချက်မှာ channel current နှင့် threshold voltage ၏အရွယ်အစားကို ထိန်းချုပ်ရန် ရည်ရွယ်ချက်မှာ အခြားသော ion implantation အဆင့်များရှိပါသည်။ လူတိုင်းက ၎င်းကို ပြောင်းပြန်လှန်သည့် အလွှာဟု ခေါ်နိုင်သည်။ NMOS ပြုလုပ်လိုပါက၊ ပြောင်းပြန်အလွှာကို P-type အိုင်းယွန်းဖြင့် စိုက်ထားပြီး PMOS ပြုလုပ်လိုပါက၊ ပြောင်းပြန်အလွှာကို N-type အိုင်းယွန်းဖြင့် စိုက်ထားသည်။ စိုက်ပြီးနောက်၊ ၎င်းသည် အောက်ပါပုံစံဖြစ်သည်။
ဤနေရာ၌ စွမ်းအင်၊ ထောင့်၊ အိုင်းယွန်း စိုက်သွင်းစဉ်အတွင်း အိုင်းယွန်း အာရုံစူးစိုက်မှု အစရှိသည့် အကြောင်းအရာများစွာ ရှိသည်၊ ဤကိစ္စရပ်တွင် မပါဝင်ပါ၊ ၎င်းအရာများကို သင်သိပါက သင်သည် အတွင်းလူဖြစ်ရမည်၊ သူတို့ကို လေ့လာဖို့ နည်းလမ်းရှိရမယ်။
SiO2 ပြုလုပ်ခြင်း-
စီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (SiO2၊ နောင်အောက်ဆိုဒ်ဟု ခေါ်ဆိုသည်) ကို နောက်ပိုင်းတွင် ပြုလုပ်ပါမည်။ CMOS ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အောက်ဆိုဒ်ကိုပြုလုပ်ရန် နည်းလမ်းများစွာရှိသည်။ ဤတွင်၊ SiO2 ကို ဂိတ်ပေါက်အောက်တွင်အသုံးပြုထားပြီး ၎င်း၏အထူသည် တံခါးခုံဗို့အား၏အရွယ်အစားနှင့် channel current ၏အရွယ်အစားကို တိုက်ရိုက်သက်ရောက်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ တည်ထောင်သူအများစုသည် အရည်အသွေးအမြင့်ဆုံး၊ အတိကျဆုံးအထူထိန်းချုပ်မှုနှင့် ဤအဆင့်တွင် အကောင်းဆုံးတူညီမှုရှိသော မီးဖိုပြွန်ဓာတ်တိုးနည်းကို ရွေးချယ်ကြသည်။ တကယ်တော့၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ အောက်ဆီဂျင်ပါသော မီးဖိုပြွန်တစ်ခုတွင်၊ မြင့်မားသောအပူချိန်ကို အောက်ဆီဂျင်နှင့် ဆီလီကွန် SiO2 ထုတ်ပေးရန်အတွက် ဓာတုဗေဒအရ တုံ့ပြန်မှုပြုရန် မြင့်မားသောအပူချိန်ကို အသုံးပြုပါသည်။ ဤနည်းအားဖြင့်၊ အောက်ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း SiO2 ၏ပါးလွှာသောအလွှာကို Si ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ထုတ်ပေးသည်။
ဟုတ်ပါတယ်၊ ဒီနေရာမှာ တိကျတဲ့အချက်အလက်တွေ အများကြီးရှိပါတယ်၊ ဥပမာ ဒီဂရီဘယ်လောက်လိုသလဲ၊ အောက်ဆီဂျင်ပမာဏ ဘယ်လောက်လိုအပ်သလဲ၊ အပူချိန်ဘယ်လောက်ကြာကြာ လိုအပ်လဲ စသဖြင့်၊ ဒါတွေက အခုကျွန်တော်တို့ စဉ်းစားနေတာမဟုတ်ဘူး၊ တိကျလွန်းတယ်။
ဂိတ်ဆုံး Poly ဖွဲ့စည်းခြင်း-
ဒါပေမယ့် မပြီးသေးဘူး။ SiO2 သည် thread တစ်ခုနှင့်ညီမျှသည်၊ အစစ်အမှန်တံခါး (Poly) သည်မစတင်သေးပါ။ ထို့ကြောင့် ကျွန်ုပ်တို့၏ နောက်တစ်ဆင့်မှာ SiO2 တွင် ပိုလီဆီလီကွန်အလွှာကို ခင်းထားရန်ဖြစ်သည် (ပိုလီဆီလီကွန်သည် ဆီလီကွန်ဒြပ်စင်တစ်ခုနှင့်လည်း ဖွဲ့စည်းထားသော်လည်း၊ ရာဇမတ်ကွက်ဖွဲ့စည်းပုံမှာ ကွဲပြားပါသည်။ အဘယ်ကြောင့် အလွှာသည် crystal silicon တစ်ခုတည်းကို အသုံးပြုသည်ကို မမေးပါနှင့်၊ တံခါးသည် ပိုလီဆီလီကွန်ကို အသုံးပြုပါသည်။ Semiconductor Physics လို့ ခေါ်တဲ့ စာအုပ်က ရှက်စရာကောင်းတယ်~)။ Poly သည် CMOS တွင် အလွန်အရေးပါသောလင့်ခ်တစ်ခုလည်းဖြစ်သည်၊ သို့သော် poly ၏အစိတ်အပိုင်းသည် Si ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် SiO2 ကြီးထွားလာသကဲ့သို့ Si substrate နှင့် တိုက်ရိုက်တုံ့ပြန်ခြင်းဖြင့် ၎င်းကိုထုတ်လုပ်၍မရပါ။ ၎င်းသည် လေဟာနယ်တွင် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် တုံ့ပြန်ပြီး wafer ပေါ်ရှိ အရာဝတ္တုကို ရွာသွန်းစေရန်အတွက် ဂန္ထဝင် CVD (Chemical Vapor Deposition) လိုအပ်ပါသည်။ ဤဥပမာတွင်၊ ထုတ်လုပ်သည့်အရာသည် ပိုလီဆီလီကွန်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် wafer ပေါ်တွင် ရွာသွန်းခဲ့သည် (ဤနေရာတွင် poly ကို CVD ဖြင့် မီးဖိုပြွန်တစ်ခုအတွင်း ထုတ်ပေးသည်ဟု ဆိုရမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် poly ၏မျိုးဆက်ကို CVD စက်သန့်သန့်ဖြင့် ပြုလုပ်ခြင်းမဟုတ်ပါ)။
သို့သော် ဤနည်းလမ်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ပိုလီစီလီကွန်ကို wafer တစ်ခုလုံးတွင် ရွာသွန်းမည်ဖြစ်ပြီး မိုးရွာသွန်းပြီးနောက်တွင် ၎င်းကဲ့သို့ဖြစ်သည်။
Poly နှင့် SiO2 ၏ ထိတွေ့မှု-
ဤအဆင့်တွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့လိုချင်သော ဒေါင်လိုက်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ထိပ်တွင် poly၊ အောက်ခြေတွင် SiO2 နှင့် အောက်ခြေတွင် အလွှာများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ယခုမူ wafer တစ်ခုလုံးသည် ဤကဲ့သို့ဖြစ်နေပြီး "faucet" တည်ဆောက်မှုဖြစ်ရန် တိကျသောအနေအထားတစ်ခုသာ လိုအပ်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးတွင် အရေးကြီးဆုံးအဆင့်မှာ ထိတွေ့မှုဖြစ်သည်။
ကျွန်ုပ်တို့သည် wafer ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် photoresist အလွှာကို ဦးစွာဖြန့်ချပြီးနောက် ဤကဲ့သို့ဖြစ်လာသည်။
ထို့နောက် သတ်မှတ်ထားသောမျက်နှာဖုံး (မျက်နှာဖုံးပေါ်တွင် ဆားကစ်ပုံစံကိုသတ်မှတ်ထားသည်) ကိုထည့်ကာ၊ နောက်ဆုံးတွင် ၎င်းကို တိကျသောလှိုင်းအလျားအလင်းဖြင့် ဖြာထွက်စေသည်။ ရောင်ခြည်ဖြာထွက်သည့်နေရာတွင် ဓါတ်ရောင်ခြည်ခံနိုင်ရည်သည် ပွင့်လာမည်ဖြစ်သည်။ မျက်နှာဖုံးမှပိတ်ဆို့ထားသောနေရာကို အလင်းရင်းမြစ်မှ လင်းထိန်ခြင်းမရှိသောကြောင့်၊ ဤ photoresist အပိုင်းကို အသက်မသွင်းပါ။
activated photoresist သည် အထူးသီးသန့် ဓာတုအရည်ဖြင့် ဆေးကြောရန် လွယ်ကူသောကြောင့်၊ unactivated photoresist ကို မဆေးကြောနိုင်ဘဲ၊ ဓာတ်ရောင်ခြည်ထုတ်ပြီးနောက်၊ activated photoresist ကို ဆေးကြောရန် သီးခြားအရည်ကို အသုံးပြုပြီး နောက်ဆုံးတွင် ဤကဲ့သို့ ဖြစ်လာသည်။ Poly နှင့် SiO2 ကို ထိန်းသိမ်းထားရန် လိုအပ်သော photoresist နှင့် ထိန်းသိမ်းရန် မလိုအပ်သော photoresist ကို ဖယ်ရှားခြင်း ။
စာတိုက်အချိန်- သြဂုတ်-၂၃-၂၀၂၄