ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ |

ଆପଣ ଏହାକୁ ବୁ can ିପାରିବେ ଯଦିଓ ଆପଣ କେବେବି ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନ କିମ୍ବା ଗଣିତ ଅଧ୍ୟୟନ କରିନାହାଁନ୍ତି, କିନ୍ତୁ ଏହା ଟିକେ ଅତି ସରଳ ଏବଂ ନୂତନମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ | ଯଦି ଆପଣ CMOS ବିଷୟରେ ଅଧିକ ଜାଣିବାକୁ ଚାହାଁନ୍ତି, ତେବେ ଆପଣଙ୍କୁ ଏହି ପ୍ରସଙ୍ଗର ବିଷୟବସ୍ତୁ ପ read ିବାକୁ ପଡିବ, କାରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହକୁ ବୁ understanding ିବା ପରେ (ଅର୍ଥାତ୍ ଡାୟୋଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା) ଆପଣ ନିମ୍ନଲିଖିତ ବିଷୟବସ୍ତୁକୁ ବୁ to ିବା ଜାରି ରଖିପାରିବେ | ତା’ପରେ ଆସନ୍ତୁ ଜାଣିବା ଏହି CMOS କିପରି ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି କମ୍ପାନୀରେ ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ (ଅଣ-ଉନ୍ନତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଏକ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ଗ୍ରହଣ କରେ, ଉନ୍ନତ ପ୍ରକ୍ରିୟାର CMOS ଗଠନ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ନୀତିରେ ଭିନ୍ନ) |

ସର୍ବପ୍ରଥମେ, ଆପଣ ନିଶ୍ଚିତ ଭାବରେ ଜାଣିବେ ଯେ ଫାଉଣ୍ଡ୍ରି ଯୋଗାଣକାରୀଙ୍କଠାରୁ ପାଇଥାଏ |ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ |ଯୋଗାଣକାରୀ) ଗୋଟିଏ ପରେ ଗୋଟିଏ, 200 ମିମି ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ସହିତ (8-ଇଞ୍ଚ |କାରଖାନା) କିମ୍ବା 300 ମିମି (12-ଇଞ୍ଚ |କାରଖାନା) ନିମ୍ନରେ ଥିବା ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଏହା ପ୍ରକୃତରେ ଏକ ବଡ ପିଠା ସହିତ ସମାନ, ଯାହାକୁ ଆମେ ଏକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ବୋଲି କହିଥାଉ |

ତଥାପି, ଏହାକୁ ଏହିପରି ଦେଖିବା ଆମ ପାଇଁ ସୁବିଧାଜନକ ନୁହେଁ | ଆମେ ତଳୁ ଉପରକୁ ଚାହିଁ କ୍ରସ୍-ସେକ୍ସନାଲ୍ ଦୃଶ୍ୟକୁ ଦେଖୁ, ଯାହା ନିମ୍ନ ଚିତ୍ର ହୋଇଯାଏ |

ପରବର୍ତ୍ତୀ, ଆସନ୍ତୁ ଦେଖିବା CMOS ମଡେଲ୍ କିପରି ଦେଖାଯାଏ | ଯେହେତୁ ପ୍ରକୃତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହଜାରେ ଷ୍ଟେପ୍ ଆବଶ୍ୟକ କରେ, ମୁଁ ଏଠାରେ ସରଳ 8-ଇଞ୍ଚ୍ ୱେଫର୍ ର ମୁଖ୍ୟ ପଦକ୍ଷେପ ବିଷୟରେ କହିବି |

 

 

ଭଲ ଏବଂ ବିପରୀତ ସ୍ତର ତିଆରି:

ତାହା ହେଉଛି, ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ଦ୍ the ାରା କୂଅ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ରେ ପ୍ରତିରୋପିତ ହୋଇଛି (ଆଇନ୍ ପ୍ରତିରୋପଣ, ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ଇମ୍ପ୍ କୁହାଯାଏ) | ଯଦି ଆପଣ NMOS କରିବାକୁ ଚାହୁଁଛନ୍ତି, ତେବେ ଆପଣଙ୍କୁ P- ପ୍ରକାରର କୂଅ ଲଗାଇବାକୁ ପଡିବ | ଯଦି ଆପଣ PMOS ତିଆରି କରିବାକୁ ଚାହୁଁଛନ୍ତି, ତେବେ ଆପଣଙ୍କୁ N- ପ୍ରକାରର କୂଅ ଲଗାଇବାକୁ ପଡିବ | ଆପଣଙ୍କର ସୁବିଧା ପାଇଁ, ଆସନ୍ତୁ NMOS କୁ ଏକ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ନେବା | ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ମେସିନ୍ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଗଭୀରତାରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ରେ ପ୍ରତିରୋପିତ ହେବାକୁ ଥିବା ପି-ପ୍ରକାର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରତିରୋପଣ କରେ, ଏବଂ ତାପରେ ଏହି ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ସକ୍ରିୟ କରିବା ଏବଂ ଚାରିଆଡେ ବିସ୍ତାର କରିବା ପାଇଁ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଟ୍ୟୁବରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରେ | ଏହା କୂଅର ଉତ୍ପାଦନ ସମାପ୍ତ କରେ | ଉତ୍ପାଦନ ସମାପ୍ତ ହେବା ପରେ ଏହା ଦେଖାଯାଏ |

କୂଅ ତିଆରି କରିବା ପରେ, ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ପଦକ୍ଷେପ ଅଛି, ଯାହାର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହେଉଛି ଚ୍ୟାନେଲର କରେଣ୍ଟ ଏବଂ ଥ୍ରେଶୋଲ୍ଡ ଭୋଲଟେଜର ଆକାରକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା | ସମସ୍ତେ ଏହାକୁ ଓଲଟା ସ୍ତର ବୋଲି କହିପାରିବେ | ଯଦି ଆପଣ NMOS ତିଆରି କରିବାକୁ ଚାହାଁନ୍ତି, ଓଲଟା ସ୍ତର P- ପ୍ରକାର ଆୟନ ସହିତ ପ୍ରତିରୋପିତ ହୁଏ, ଏବଂ ଯଦି ଆପଣ PMOS କରିବାକୁ ଚାହୁଁଛନ୍ତି, ତେବେ ବିପରୀତ ସ୍ତର N- ପ୍ରକାର ଆୟନ ସହିତ ପ୍ରତିରୋପିତ | ପ୍ରତିରୋପଣ ପରେ, ଏହା ନିମ୍ନଲିଖିତ ମଡେଲ୍ |

ଏଠାରେ ଅନେକ ବିଷୟବସ୍ତୁ ଅଛି, ଯେପରିକି ଶକ୍ତି, କୋଣ, ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ସମୟରେ ଆୟନର ଏକାଗ୍ରତା ଇତ୍ୟାଦି, ଯାହାକି ଏହି ପ୍ରସଙ୍ଗରେ ଅନ୍ତର୍ଭୂକ୍ତ ନୁହେଁ, ଏବଂ ମୁଁ ବିଶ୍ୱାସ କରେ ଯେ ଯଦି ଆପଣ ସେହି ଜିନିଷଗୁଡିକ ଜାଣନ୍ତି, ତେବେ ଆପଣ ନିଶ୍ଚିତ ଭାବରେ ଜଣେ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ବ୍ୟକ୍ତି ଅଟନ୍ତି, ଏବଂ ଆପଣ | ସେଗୁଡିକ ଶିଖିବା ପାଇଁ ଏକ ଉପାୟ ଥିବା ଆବଶ୍ୟକ |

 

SiO2 ତିଆରି:

ସିଲିକନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ (SiO2, ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ଅକ୍ସାଇଡ୍ କୁହାଯାଏ) ପରେ ତିଆରି ହେବ | CMOS ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ଅକ୍ସାଇଡ୍ ତିଆରି କରିବାର ଅନେକ ଉପାୟ ଅଛି | ଏଠାରେ, SiO2 ଗେଟ୍ ତଳେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ଏହାର ଘନତା ସିଧାସଳଖ ଥ୍ରେଶୋଲ୍ଡ ଭୋଲଟେଜ୍ ଏବଂ ଚ୍ୟାନେଲ୍ କରେଣ୍ଟ୍ର ଆକାରକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ | ତେଣୁ, ଅଧିକାଂଶ ଫାଉଣ୍ଡ୍ରିଗୁଡିକ ସର୍ବୋଚ୍ଚ ଗୁଣବତ୍ତା, ସବୁଠାରୁ ସଠିକ୍ ଘନତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ଏହି ପଦକ୍ଷେପରେ ସର୍ବୋତ୍ତମ ସମାନତା ସହିତ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଟ୍ୟୁବ୍ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପଦ୍ଧତିକୁ ବାଛନ୍ତି | ବାସ୍ତବରେ, ଏହା ବହୁତ ସରଳ, ଅର୍ଥାତ୍ ଅମ୍ଳଜାନ ସହିତ ଏକ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଟ୍ୟୁବରେ, ଅମ୍ଳଜାନ ଏବଂ ସିଲିକନ୍ SiO2 ସୃଷ୍ଟି କରିବାକୁ ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିବାକୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ | ଏହିପରି, ନିମ୍ନ ଚିତ୍ରରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି Si ପୃଷ୍ଠରେ SiO2 ର ଏକ ପତଳା ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ |

ଅବଶ୍ୟ, ଏଠାରେ ଅନେକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସୂଚନା ମଧ୍ୟ ଅଛି, ଯେପରିକି କେତେ ଡିଗ୍ରୀ ଆବଶ୍ୟକ, ଅମ୍ଳଜାନର କେତେ ଏକାଗ୍ରତା, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା କେତେ ସମୟ ଆବଶ୍ୟକ, ଇତ୍ୟାଦି ଏଗୁଡିକ ଆମେ ବର୍ତ୍ତମାନ ବିଚାର କରୁନାହୁଁ, ସେଗୁଡ଼ିକ | ବହୁତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ |

ଗେଟ୍ ଏଣ୍ଡ୍ ପଲିର ଗଠନ:

କିନ୍ତୁ ଏହା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଶେଷ ହୋଇନାହିଁ | SiO2 କେବଳ ଏକ ସୂତା ସହିତ ସମାନ, ଏବଂ ପ୍ରକୃତ ଗେଟ୍ (ପଲି) ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଆରମ୍ଭ ହୋଇନାହିଁ | ତେଣୁ ଆମର ପରବର୍ତ୍ତୀ ପଦକ୍ଷେପ ହେଉଛି SiO2 ଉପରେ ପଲିସିଲିକନ୍ ର ଏକ ସ୍ତର ରଖିବା (ପଲିସିଲିକନ୍ ମଧ୍ୟ ଗୋଟିଏ ସିଲିକନ୍ ଉପାଦାନକୁ ନେଇ ଗଠିତ, କିନ୍ତୁ ଲାଟାଇସ୍ ବ୍ୟବସ୍ଥା ଅଲଗା ଅଟେ | ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ କାହିଁକି ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଲିକନ୍ ବ୍ୟବହାର କରେ ଏବଂ ଗେଟ୍ ପଲିସିଲିକନ୍ ବ୍ୟବହାର କରେ ମୋତେ ପଚାରନ୍ତୁ ନାହିଁ | ସେଠାରେ | ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଫିଜିକ୍ସ ନାମକ ଏକ ପୁସ୍ତକ ଆପଣ ଏହା ବିଷୟରେ ଜାଣିପାରିବେ | ଏହା ଲଜ୍ଜାଜନକ | CMOS ରେ ପଲି ମଧ୍ୟ ଏକ ଗୁରୁତ୍ link ପୂର୍ଣ୍ଣ ଲିଙ୍କ୍, କିନ୍ତୁ ପଲି ର ଉପାଦାନ ହେଉଛି Si, ଏବଂ SiO2 ବ growing ୁଥିବା ପରି Si ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସହିତ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ଏହା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ | ଏହା କିମ୍ବଦନ୍ତୀ CVD (କେମିକାଲ୍ ବାଷ୍ପ ଡିପୋଜିସନ) ଆବଶ୍ୟକ କରେ, ଯାହା ଏକ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନରେ ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିବା ଏବଂ ୱେଫର୍ରେ ଉତ୍ପାଦିତ ବସ୍ତୁକୁ ପ୍ରବାହିତ କରିବା | ଏହି ଉଦାହରଣରେ, ଉତ୍ପାଦିତ ପଦାର୍ଥ ହେଉଛି ପଲିସିଲିକନ୍, ଏବଂ ତା’ପରେ ୱେଫର୍ ଉପରେ ନିର୍ଗତ ହୁଏ (ଏଠାରେ ମୋତେ କହିବାକୁ ପଡିବ ଯେ CVD ଦ୍ a ାରା ଏକ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଟ୍ୟୁବରେ ପଲି ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ, ତେଣୁ ପଲି ଉତ୍ପାଦନ ଏକ ଶୁଦ୍ଧ CVD ମେସିନ୍ ଦ୍ୱାରା କରାଯାଏ ନାହିଁ) |

କିନ୍ତୁ ଏହି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ formed ାରା ଗଠିତ ପଲିସିଲିକନ୍ ସମଗ୍ର ୱେଫର୍ରେ ପ୍ରବାହିତ ହେବ ଏବଂ ବର୍ଷା ପରେ ଏହା ଏହିପରି ଦେଖାଯାଏ |

 

ପଲି ଏବଂ SiO2 ର ଏକ୍ସପୋଜର୍:

ଏହି ପଦକ୍ଷେପରେ, ଆମେ ଚାହୁଁଥିବା ଭୂଲମ୍ବ ସଂରଚନା ପ୍ରକୃତରେ ଗଠିତ ହୋଇଛି, ଉପରେ ପଲି, ତଳ ଭାଗରେ SiO2 ଏବଂ ତଳ ଭାଗରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ | କିନ୍ତୁ ବର୍ତ୍ତମାନ ପୁରା ୱେଫର୍ ଏହିପରି, ଏବଂ ଆମକୁ କେବଳ "ଫ୍ୟାକେଟ୍" ଗଠନ ପାଇଁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ଥିତି ଦରକାର | ତେଣୁ ସମଗ୍ର ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପଦକ୍ଷେପ ଅଛି - ଏକ୍ସପୋଜର୍ |
ଆମେ ପ୍ରଥମେ ୱେଫର୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟର ଏକ ସ୍ତର ବିସ୍ତାର କରିଥାଉ, ଏବଂ ଏହା ଏହିପରି ହୋଇଯାଏ |

ତା’ପରେ ପରିଭାଷିତ ମାସ୍କକୁ (ମାସ୍କରେ ସର୍କିଟ୍ ପ୍ୟାଟର୍ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇଛି) ରଖନ୍ତୁ ଏବଂ ଶେଷରେ ଏହାକୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଙ୍ଗଦ eng ର୍ଘ୍ୟର ଆଲୋକରେ ବିକିରଣ କରନ୍ତୁ | ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟ ବିକିରଣ ଅଞ୍ଚଳରେ ସକ୍ରିୟ ହୋଇଯିବ | ଯେହେତୁ ମାସ୍କ ଦ୍ blocked ାରା ଅବରୋଧିତ ସ୍ଥାନ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଆଲୋକିତ ହୋଇନଥାଏ, ଏହି ଫଟୋଗ୍ରାଫର ଖଣ୍ଡଟି ସକ୍ରିୟ ହୋଇନଥାଏ |

ଯେହେତୁ ସକ୍ରିୟ ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ରାସାୟନିକ ତରଳ ଦ୍ୱାରା ଧୋଇବା ସହଜ ଅଟେ, ଯେତେବେଳେ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଫୋଟୋରେଷ୍ଟ ଧୋଇ ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ, ବିକିରଣ ପରେ, ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଳ ସକ୍ରିୟ ଫଟୋଗ୍ରାଫି ଧୋଇବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ଶେଷରେ ଏହା ଏହିପରି ହୋଇଯାଏ, ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟ ଯେଉଁଠାରେ ପଲି ଏବଂ SiO2 ରଖାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଏବଂ ଫଟୋଗ୍ରାଫିଷ୍ଟକୁ ଅପସାରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ ନାହିଁ ଯେଉଁଠାରେ ଏହାକୁ ରଖିବା ଆବଶ୍ୟକ ନାହିଁ |