நீங்கள் இயற்பியல் அல்லது கணிதம் படித்திருக்காவிட்டாலும் இதைப் புரிந்து கொள்ளலாம், ஆனால் இது சற்று எளிமையானது மற்றும் ஆரம்பநிலைக்கு ஏற்றது. நீங்கள் CMOS பற்றி மேலும் அறிய விரும்பினால், இந்த சிக்கலின் உள்ளடக்கத்தை நீங்கள் படிக்க வேண்டும், ஏனெனில் செயல்முறை ஓட்டத்தை (அதாவது, டையோடின் உற்பத்தி செயல்முறை) புரிந்து கொண்ட பிறகு மட்டுமே பின்வரும் உள்ளடக்கத்தை நீங்கள் தொடர்ந்து புரிந்து கொள்ள முடியும். இந்த இதழில் ஃபவுண்டரி நிறுவனத்தில் இந்த CMOS எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது என்பதைப் பற்றி அறிந்து கொள்வோம் (மேம்பட்ட செயல்முறையை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், மேம்பட்ட செயல்முறையின் CMOS அமைப்பு மற்றும் உற்பத்திக் கொள்கையில் வேறுபட்டது).
முதலில், ஃபவுண்டரி சப்ளையரிடமிருந்து பெறும் செதில்கள் என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்ள வேண்டும் (சிலிக்கான் செதில்சப்ளையர்) ஒவ்வொன்றாக, 200மிமீ ஆரம் (8 அங்குலம்தொழிற்சாலை) அல்லது 300 மிமீ (12-இன்ச்தொழிற்சாலை). கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இது உண்மையில் ஒரு பெரிய கேக்கைப் போன்றது, அதை நாம் அடி மூலக்கூறு என்று அழைக்கிறோம்.
இருப்பினும், இதை இப்படிப் பார்ப்பது எங்களுக்கு வசதியாக இல்லை. நாம் கீழே இருந்து மேலே பார்க்கிறோம் மற்றும் குறுக்கு வெட்டு காட்சியைப் பார்க்கிறோம், இது பின்வரும் உருவமாகிறது.
அடுத்து, CMOS மாதிரி எவ்வாறு தோன்றும் என்பதைப் பார்ப்போம். உண்மையான செயல்முறைக்கு ஆயிரக்கணக்கான படிகள் தேவைப்படுவதால், எளிமையான 8 அங்குல செதில்களின் முக்கிய படிகளைப் பற்றி இங்கே பேசுவேன்.
கிணறு மற்றும் தலைகீழ் அடுக்கை உருவாக்குதல்:
அதாவது, கிணறு அடி மூலக்கூறில் அயனி இம்பிளான்டேஷன் மூலம் பொருத்தப்படுகிறது (அயன் இம்ப்லாண்டேஷன், இனிமேல் இம்ப் என குறிப்பிடப்படுகிறது). நீங்கள் NMOS ஐ உருவாக்க விரும்பினால், நீங்கள் பி-வகை கிணறுகளை பொருத்த வேண்டும். நீங்கள் PMOS ஐ உருவாக்க விரும்பினால், நீங்கள் N- வகை கிணறுகளை பொருத்த வேண்டும். உங்கள் வசதிக்காக, NMOS ஐ உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்வோம். அயனி உள்வைப்பு இயந்திரம் பி-வகை கூறுகளை அடி மூலக்கூறில் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்திற்கு பொருத்துகிறது, பின்னர் இந்த அயனிகளை செயல்படுத்துவதற்கும் அவற்றைச் சுற்றி பரவுவதற்கும் உலைக் குழாயில் அதிக வெப்பநிலையில் அவற்றை வெப்பப்படுத்துகிறது. இது கிணற்றின் உற்பத்தியை நிறைவு செய்கிறது. தயாரிப்பு முடிந்ததும் இது போல் தெரிகிறது.
கிணற்றை உருவாக்கிய பிறகு, மற்ற அயனி பொருத்துதல் படிகள் உள்ளன, இதன் நோக்கம் சேனல் மின்னோட்டம் மற்றும் வாசல் மின்னழுத்தத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதாகும். எல்லோரும் அதை தலைகீழ் அடுக்கு என்று அழைக்கலாம். நீங்கள் NMOS ஐ உருவாக்க விரும்பினால், தலைகீழ் அடுக்கு P- வகை அயனிகளுடன் பொருத்தப்படும், மேலும் நீங்கள் PMOS ஐ உருவாக்க விரும்பினால், தலைகீழ் அடுக்கு N- வகை அயனிகளுடன் பொருத்தப்படும். பொருத்தப்பட்ட பிறகு, இது பின்வரும் மாதிரி.
அயனி பொருத்துதலின் போது ஆற்றல், கோணம், அயனி செறிவு போன்ற பல உள்ளடக்கங்கள் இந்த இதழில் சேர்க்கப்படவில்லை, மேலும் அந்த விஷயங்களை நீங்கள் அறிந்தால், நீங்கள் ஒரு உள் நபராக இருக்க வேண்டும் என்று நான் நம்புகிறேன். அவற்றைக் கற்றுக்கொள்ள ஒரு வழி இருக்க வேண்டும்.
SiO2 ஐ உருவாக்குதல்:
சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO2, இனி ஆக்சைடு என குறிப்பிடப்படுகிறது) பின்னர் தயாரிக்கப்படும். CMOS உற்பத்தி செயல்பாட்டில், ஆக்சைடு தயாரிக்க பல வழிகள் உள்ளன. இங்கே, SiO2 வாயிலின் கீழ் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அதன் தடிமன் நேரடியாக வாசல் மின்னழுத்தத்தின் அளவையும் சேனல் மின்னோட்டத்தின் அளவையும் பாதிக்கிறது. எனவே, பெரும்பாலான ஃபவுண்டரிகள் இந்த படிநிலையில் மிக உயர்ந்த தரம், மிகத் துல்லியமான தடிமன் கட்டுப்பாடு மற்றும் சிறந்த சீரான தன்மையுடன் உலைக் குழாய் ஆக்சிஜனேற்ற முறையைத் தேர்வு செய்கின்றன. உண்மையில், இது மிகவும் எளிமையானது, அதாவது, ஆக்ஸிஜனுடன் கூடிய உலைக் குழாயில், SiO2 ஐ உருவாக்க ஆக்ஸிஜன் மற்றும் சிலிக்கான் வேதியியல் ரீதியாக செயல்பட அனுமதிக்க அதிக வெப்பநிலை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழியில், கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, Si இன் மேற்பரப்பில் SiO2 இன் மெல்லிய அடுக்கு உருவாக்கப்படுகிறது.
நிச்சயமாக, எத்தனை டிகிரி தேவை, எவ்வளவு ஆக்சிஜன் செறிவு தேவை, அதிக வெப்பநிலை எவ்வளவு நேரம் தேவை, போன்ற பல குறிப்பிட்ட தகவல்களும் இங்கே உள்ளன. இவைகளை நாம் இப்போது கருத்தில் கொள்ளவில்லை, அவை மிகவும் குறிப்பிட்ட.
கேட் எண்ட் பாலியின் உருவாக்கம்:
ஆனால் அது இன்னும் முடியவில்லை. SiO2 என்பது ஒரு நூலுக்குச் சமமானதாகும், மேலும் உண்மையான கேட் (Poly) இன்னும் தொடங்கவில்லை. எனவே எங்கள் அடுத்த கட்டம் SiO2 இல் பாலிசிலிக்கானின் அடுக்கை இடுவது (பாலிசிலிக்கானும் ஒரு சிலிக்கான் தனிமத்தால் ஆனது, ஆனால் லட்டு ஏற்பாடு வேறுபட்டது. அடி மூலக்கூறு ஒற்றை படிக சிலிக்கானைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் கேட் பாலிசிலிகானை ஏன் பயன்படுத்துகிறது என்று என்னிடம் கேட்க வேண்டாம். அங்கே செமிகண்டக்டர் இயற்பியல் என்று ஒரு புத்தகம் நீங்கள் அதை பற்றி அறிய முடியும். CMOS இல் பாலி மிகவும் முக்கியமான இணைப்பாகும், ஆனால் பாலியின் கூறு Si ஆகும், மேலும் SiO2 வளரும் போன்ற Si அடி மூலக்கூறுடன் நேரடி எதிர்வினை மூலம் இதை உருவாக்க முடியாது. இதற்கு பழம்பெரும் CVD (ரசாயன நீராவி படிவு) தேவைப்படுகிறது, இது வெற்றிடத்தில் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிந்து, செதில்களில் உருவாக்கப்பட்ட பொருளைத் துரிதப்படுத்துகிறது. இந்த எடுத்துக்காட்டில், உருவாக்கப்பட்ட பொருள் பாலிசிலிகான் ஆகும், பின்னர் அது செதில் மீது படிகிறது (இங்கே நான் சொல்ல வேண்டியது பாலி ஒரு உலைக் குழாயில் சிவிடி மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது, எனவே பாலியின் உருவாக்கம் தூய சிவிடி இயந்திரத்தால் செய்யப்படுவதில்லை).
ஆனால் இந்த முறையால் உருவாகும் பாலிசிலிகான் முழு செதில்களிலும் படிந்திருக்கும், மேலும் மழைக்குப் பிறகு இது போல் தெரிகிறது.
பாலி மற்றும் SiO2 வெளிப்பாடு:
இந்த கட்டத்தில், மேலே பாலி, கீழே SiO2 மற்றும் அடி மூலக்கூறுடன் நாம் விரும்பும் செங்குத்து அமைப்பு உண்மையில் உருவாக்கப்பட்டது. ஆனால் இப்போது முழு செதில்களும் இப்படித்தான், "குழாய்" அமைப்பாக இருக்க ஒரு குறிப்பிட்ட நிலை மட்டுமே தேவை. எனவே முழு செயல்முறையிலும் மிக முக்கியமான படி உள்ளது - வெளிப்பாடு.
நாம் முதலில் செதில்களின் மேற்பரப்பில் ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒரு அடுக்கை பரப்புகிறோம், அது இப்படி ஆகிறது.
பின்னர் வரையறுக்கப்பட்ட முகமூடியை (மாஸ்க் மீது சர்க்யூட் பேட்டர்ன் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது) வைத்து, இறுதியாக ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் ஒளியுடன் அதை கதிர்வீச்சு செய்யவும். ஒளிச்சேர்க்கை கதிர்வீச்சு பகுதியில் செயல்படுத்தப்படும். முகமூடியால் தடுக்கப்பட்ட பகுதி ஒளி மூலத்தால் ஒளிரவில்லை என்பதால், இந்த ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் துண்டு செயல்படுத்தப்படவில்லை.
செயல்படுத்தப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கை ஒரு குறிப்பிட்ட இரசாயன திரவத்தால் கழுவப்படுவது மிகவும் எளிதானது என்பதால், செயல்படுத்தப்படாத ஒளிச்சேர்க்கையை கழுவ முடியாது, கதிர்வீச்சுக்குப் பிறகு, செயல்படுத்தப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கையைக் கழுவ ஒரு குறிப்பிட்ட திரவம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இறுதியாக அது இப்படி ஆகிவிடுகிறது. Poly மற்றும் SiO2 தக்கவைக்கப்பட வேண்டிய இடத்தில் photoresist, மற்றும் அது தக்கவைக்கப்பட வேண்டிய தேவையில்லாத இடத்தில் photoresist ஐ நீக்குகிறது.
இடுகை நேரம்: ஆகஸ்ட்-23-2024