Îl poți înțelege chiar dacă nu ai studiat niciodată fizica sau matematica, dar este puțin prea simplu și potrivit pentru începători. Dacă doriți să aflați mai multe despre CMOS, trebuie să citiți conținutul acestui număr, deoarece numai după înțelegerea fluxului procesului (adică procesul de producție al diodei) puteți continua să înțelegeți următorul conținut. Apoi, să învățăm despre cum este produs acest CMOS în compania de turnătorie în acest număr (luând ca exemplu un proces neavansat, CMOS-ul procesului avansat este diferit ca structură și principiu de producție).
În primul rând, trebuie să știți că napolitanele pe care le primește turnătoria de la furnizor (plachetă de siliciufurnizor) sunt unul câte unul, cu o rază de 200 mm (8 inchidin fabrică) sau 300 mm (12 inchifabrică). După cum se arată în figura de mai jos, este de fapt similar cu un tort mare, pe care îl numim substrat.
Cu toate acestea, nu este convenabil pentru noi să o privim în acest fel. Privim de jos în sus și ne uităm la vederea în secțiune transversală, care devine următoarea figură.
În continuare, să vedem cum apare modelul CMOS. Deoarece procesul real necesită mii de pași, voi vorbi aici despre pașii principali ai celei mai simple napolitane de 8 inci.
Realizarea unui strat de bine și inversare:
Adică, godeul este implantat în substrat prin implantare ionică (implantare ionică, denumită în continuare imp). Dacă doriți să faceți NMOS, trebuie să implantați sonde de tip P. Dacă doriți să faceți PMOS, trebuie să implantați sonde de tip N. Pentru confortul dvs., să luăm ca exemplu NMOS. Mașina de implantare ionică implantează elementele de tip P care urmează să fie implantate în substrat la o adâncime specifică, apoi le încălzește la temperatură ridicată în tubul cuptorului pentru a activa acești ioni și a-i difuza în jur. Aceasta completează producția puțului. Așa arată după finalizarea producției.
După realizarea sondei, există și alți pași de implantare ionică, al căror scop este controlul mărimii curentului canalului și a tensiunii de prag. Toată lumea îl poate numi stratul de inversare. Dacă doriți să faceți NMOS, stratul de inversare este implantat cu ioni de tip P, iar dacă doriți să faceți PMOS, stratul de inversare este implantat cu ioni de tip N. După implantare, este următorul model.
Există o mulțime de conținut aici, cum ar fi energia, unghiul, concentrația ionilor în timpul implantării ionice etc., care nu sunt incluse în acest număr și cred că, dacă știi acele lucruri, trebuie să fii un insider, și tu trebuie să aibă o modalitate de a le învăța.
Producerea SiO2:
Dioxidul de siliciu (SiO2, denumit în continuare oxid) va fi produs ulterior. În procesul de producție CMOS, există multe moduri de a produce oxid. Aici, SiO2 este utilizat sub poartă, iar grosimea sa afectează direct dimensiunea tensiunii de prag și dimensiunea curentului canalului. Prin urmare, majoritatea turnătoriilor aleg metoda de oxidare a tubului cuptorului cu cea mai înaltă calitate, cel mai precis control al grosimii și cea mai bună uniformitate la acest pas. De fapt, este foarte simplu, adică într-un tub de cuptor cu oxigen, se folosește o temperatură ridicată pentru a permite oxigenului și siliciului să reacționeze chimic pentru a genera SiO2. În acest fel, se generează un strat subțire de SiO2 pe suprafața Si, așa cum se arată în figura de mai jos.
Desigur, există și o mulțime de informații specifice aici, cum ar fi câte grade sunt necesare, câtă concentrație de oxigen este necesară, cât timp este necesară temperatura ridicată etc. Acestea nu sunt ceea ce luăm în considerare acum, acestea sunt prea specific.
Formarea capătului porții Poly:
Dar încă nu s-a terminat. SiO2 este doar echivalent cu un fir, iar poarta reală (Poly) nu a început încă. Așadar, următorul nostru pas este așezarea unui strat de polisiliciu pe SiO2 (polisiliciul este, de asemenea, compus dintr-un singur element de siliciu, dar aranjamentul rețelei este diferit. Nu mă întrebați de ce substratul folosește siliciu monocristal, iar poarta folosește polisiliciu. este o carte numită Fizica semiconductorilor. Este jenant. Poly este, de asemenea, o legătură foarte critică în CMOS, dar componenta poli este Si și nu poate fi generată prin reacția directă cu substratul Si, cum ar fi creșterea SiO2. Acest lucru necesită legendarul CVD (Chemical Vapor Deposition), care trebuie să reacționeze chimic în vid și să precipite obiectul generat pe napolitană. În acest exemplu, substanța generată este polisiliciu, iar apoi precipitată pe napolitană (aici trebuie să spun că poliul este generat într-un tub de cuptor prin CVD, deci generarea de poli nu se face de o mașină CVD pură).
Dar polisiliciul format prin această metodă va fi precipitat pe toată napolitana și arată așa după precipitare.
Expunerea la poli și SiO2:
La acest pas s-a format efectiv structura verticală pe care o dorim, cu poli în partea de sus, SiO2 în partea de jos, iar substratul în partea de jos. Dar acum toată napolitana este așa și avem nevoie doar de o anumită poziție pentru a fi structura „robinetului”. Deci, există cel mai critic pas în întregul proces - expunerea.
Întindem mai întâi un strat de fotorezist pe suprafața plachetei și devine așa.
Apoi puneți masca definită (modelul circuitului a fost definit pe mască) pe ea și, în final, iradiați-o cu lumină de o anumită lungime de undă. Fotorezistul va deveni activat în zona iradiată. Deoarece zona blocată de mască nu este iluminată de sursa de lumină, această bucată de fotorezist nu este activată.
Deoarece fotorezistul activat este deosebit de ușor de spălat de către un lichid chimic specific, în timp ce fotorezistul neactivat nu poate fi spălat, după iradiere, se folosește un lichid specific pentru a spăla fotorezistul activat și, în final, devine astfel, lăsând fotorezist acolo unde Poly și SiO2 trebuie reținute și îndepărtarea fotorezist acolo unde nu trebuie să fie reținut.
Ora postării: 23-aug-2024