Шумо метавонед онро дарк кунед, ҳатто агар шумо ҳеҷ гоҳ физика ё математика нахонда бошед, аммо он хеле содда ва барои шурӯъкунандагон мувофиқ аст. Агар шумо хоҳед, ки дар бораи CMOS маълумоти бештар гиред, шумо бояд мундариҷаи ин шумораро хонед, зеро танҳо пас аз фаҳмидани ҷараёни раванд (яъне раванди истеҳсоли диод) шумо метавонед фаҳмиши мундариҷаи зеринро идома диҳед. Пас биёед бифаҳмем, ки чӣ гуна ин CMOS дар корхонаи рехтагарӣ дар ин шумора истеҳсол мешавад (бо мисоли раванди пешрафта, CMOS-и раванди пешрафта аз ҷиҳати сохтор ва принсипи истеҳсолӣ фарқ мекунад).
Пеш аз ҳама, шумо бояд донед, ки вафельҳое, ки рехтагарӣ аз таъминкунанда мегирад (вафли кремнийтаъминкунанда) як ба як бо радиусаш 200мм (8 дюймзавод) ё 300мм (12-дюймзавод). Тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, он воқеан ба торти калон монанд аст, ки мо онро субстрат меномем.
Аммо ин тавр нигох кардан барои мо кулай нест. Мо аз поён ба боло менигарем ва ба намуди буришӣ назар мекунем, ки ин расми зерин мегардад.
Баъд, биёед бубинем, ки модели CMOS чӣ гуна пайдо мешавад. Азбаски раванди воқеӣ ҳазорҳо қадамҳоро талаб мекунад, ман дар ин ҷо дар бораи қадамҳои асосии соддатарин вафли 8 дюймӣ сӯҳбат хоҳам кард.
Сохтани чоҳ ва қабати инверсия:
Яъне чоҳ тавассути имплантатсияи ионӣ (Ion Implantation, минбаъд имплантатсия номида мешавад) ба субстрат имплантатсия карда мешавад. Агар шумо хоҳед, ки NMOS созед, шумо бояд чоҳҳои навъи P-ро имплантатсия кунед. Агар шумо хоҳед, ки PMOS созед, шумо бояд чоҳҳои навъи N-ро имплантатсия кунед. Барои роҳати шумо, биёед NMOS-ро мисол гирем. Мошини имплантатсияи ион элементҳои типи P-ро, ки ба субстрат ҷойгир карда мешаванд, ба чуқурии муайян ҷойгир мекунад ва сипас онҳоро дар ҳарорати баланд дар найчаи печӣ гарм мекунад, то ин ионҳоро фаъол созад ва онҳоро дар атроф паҳн кунад. Бо хамин истехсоли чох ба охир мерасад. Пас аз ба итмом расидани истеҳсолот чунин менамояд.
Пас аз сохтани чоҳ, марҳилаҳои дигари имплантатсияи ионҳо мавҷуданд, ки ҳадафи онҳо назорат кардани андозаи ҷараёни канал ва шиддати ҳадди аксар аст. Ҳар кас метавонад онро қабати инверсия номид. Агар шумо хоҳед, ки NMOS созед, қабати инверсионӣ бо ионҳои навъи P ва агар шумо хоҳед, ки PMOS созед, қабати инверсия бо ионҳои навъи N имплантатсия карда мешавад. Пас аз имплантатсия он модели зерин аст.
Дар ин ҷо мундариҷаи зиёде мавҷуданд, ба монанди энергия, кунҷ, консентратсияи ион ҳангоми имплантатсияи ион ва ғайра, ки ба ин шумора дохил карда нашудаанд ва ман боварӣ дорам, ки агар шумо ин чизҳоро медонед, шумо бояд инсайдер бошед ва шумо бояд рохи омухтани онхо дошта бошад.
Истеҳсоли SiO2:
Диоксиди кремний (SiO2, минбаъд оксид номида мешавад) баъдтар сохта мешавад. Дар раванди истеҳсоли CMOS, роҳҳои зиёде барои сохтани оксид мавҷуданд. Дар ин ҷо SiO2 дар зери дарвоза истифода мешавад ва ғафсии он бевосита ба андозаи шиддати ҳадди аксар ва андозаи ҷараёни канал таъсир мерасонад. Аз ин рӯ, аксари рехтагарҳо усули оксидшавии найҳои печиро бо сифати баланд, назорати дақиқтарини ғафсӣ ва беҳтарин якрангӣ дар ин марҳила интихоб мекунанд. Дар асл, ин хеле содда аст, яъне дар як найчаи танӯр бо оксиген, ҳарорати баланд истифода мешавад, то ки оксиген ва кремний ба таври кимиёвӣ реаксия карда, SiO2 ҳосил кунанд. Ҳамин тариқ, дар рӯи Си қабати тунуки SiO2 ба вуҷуд меояд, ки дар расми зер нишон дода шудааст.
Албатта, дар ин ҷо инчунин бисёр маълумоти мушаххас вуҷуд дорад, ба монанди чанд дараҷа лозим аст, чӣ қадар консентратсияи оксиген лозим аст, то чӣ андоза ҳарорати баланд лозим аст ва ғайра. Инҳо чизе нестанд, ки мо ҳоло дар назар дорем, онҳо хеле мушаххас.
Ташаккули дарвозаи охири Poly:
Вале хануз ба охир нарасидааст. SiO2 танҳо ба ришта баробар аст ва дарвозаи воқеӣ (Poly) ҳанӯз оғоз нашудааст. Ҳамин тавр, қадами навбатии мо гузоштани қабати полисиликон дар SiO2 аст (полисиликон низ аз як элементи кремний иборат аст, аммо сохтори торчаҳо дигар аст. Аз ман напурсед, ки чаро субстрат кремнийи монокристалл ва дарвоза полисиликонро истифода мебарад. Дар он ҷо. Китоби «Физикаи нимноқилҳо» аст. Поли инчунин як пайванди хеле муҳим дар CMOS аст, аммо ҷузъи поли Си аст ва онро бо реаксияи мустақим бо субстрати Si ба монанди афзоиши SiO2 тавлид кардан мумкин нест. Барои ин CVD-и афсонавӣ (таҳқини буғҳои кимиёвӣ) лозим аст, ки дар вакуум ба таври кимиёвӣ реаксия карда, объекти тавлидшуда дар вафлиро борид. Дар ин мисол, моддаи тавлидшуда полисиликон аст ва сипас дар вафли боришот (дар ин ҷо ман бояд бигӯям, ки поли дар найчаи оташдон тавассути CVD тавлид мешавад, аз ин рӯ тавлиди поли бо мошини холиси CVD анҷом дода намешавад).
Аммо полисиликони бо ин усул ҳосилшуда дар тамоми вафли боришот хоҳад буд ва пас аз боришот чунин менамояд.
Таъсири Poly ва SiO2:
Дар ин марҳила, сохтори амудии мо, ки мо мехоҳем, воқеан ташаккул ёфт, ки дар боло поли, SiO2 дар поён ва субстрат дар поён. Аммо ҳоло тамоми вафли чунин аст ва ба мо танҳо мавқеи мушаххас лозим аст, то сохтори "кран" бошем. Ҳамин тавр, марҳилаи муҳимтарин дар тамоми раванд мавҷуд аст - экспозиция.
Мо аввал як қабати фоторезистентро дар рӯи вафель паҳн мекунем ва он чунин мешавад.
Сипас ниқоби муайяншударо (дар ниқоб намунаи схема муайян карда шудааст) гузоред ва дар ниҳоят онро бо нури дарозии мавҷи мушаххас шуоъ кунед. Фоторезист дар минтақаи шуоъшаванда фаъол мешавад. Азбаски майдони бо ниқоб басташуда бо манбаи рӯшноӣ равшан намешавад, ин порчаи фоторезист фаъол намешавад.
Азбаски фоторезистисти фаъолшударо бо моеъи мушаххаси кимиёвӣ шуста кардан хеле осон аст, дар сурате ки фоторезистисти бефаъол шуста намешавад, пас аз шуоъ кардан моеъи мушаххас барои шустани фоторезисти фаъолшуда истифода мешавад ва дар ниҳоят чунин мешавад, фоторезист, ки дар он Poly ва SiO2 нигоҳ доштан лозим аст ва хориҷ кардани фоторезист дар ҷое, ки нигоҳ доштан лозим нест.
Вақти интишор: 23 август-2024