Постојала је ера када су рачунари били тако мамутске величине да је за њихову лакоћу био потребан простор у соби. Али данас су толико развијени да их чак можемо лако носити и као бележнице. Иновација која је то омогућила био је концепт интегрисаних кола. У Интегрисаних кола , велики број активних и пасивни елементи заједно са њиховим међусобним везама развијени су на малој силицијумској плочици, попречног пресека обично 50 к 50 мил. Основни поступци који се прате за производњу таквих кола укључују епитаксијални раст, прикривену дифузију нечистоћа, раст оксида и нагризање оксида, користећи фотолитографију за израду узорка.
Компоненте преко плочице укључују отпорнике, транзисторе, диоде, кондензаторе итд. Најсложенији елемент за производњу преко ИЦ-а су транзистори. Транзистори су различитих врста као што су ЦМОС, БЈТ, ФЕТ. На основу захтева бирамо тип транзисторске технологије која ће се применити преко ИЦ. У овом чланку упознајмо се са појмом ЦМОС израда (или) израда транзистора као ЦМОС-а.
ЦМОС Израда
За мање расипање снаге ЦМОС технологија користи се за примену транзистора. Ако нам је потребан бржи круг, транзистори су примењени преко ИЦ користећи БЈТ . Израда ЦМОС транзистори пошто се ИЦ-ови могу изводити на три различите методе.
Технологија Н-бунар / П-бунар, где се дифузија н-типа врши преко подлоге п-типа, односно дифузија п-типа преко подлоге н-типа.
Тхе Технологија двоструких извора , где НМОС и ПМОС транзистор развијају се преко облатне истовременом дифузијом преко епитаксијалне базе раста, уместо подлоге.
Поступак силицијума на изолатору, где се уместо да се силицијум користи као подлога, материјал изолатора користи за побољшање брзине и осетљивости на закључавање.
Технологија Н- бушотина / П-бушотина
ЦМОС се може добити интеграцијом оба НМОС и ПМОС транзистори преко исте силицијумске плочице. У технологији Н-бунара, бунар н-типа дифундује се на подлози п-типа, док је у бунару обратно.
Кораци израде ЦМОС-а
Тхе Процес израде ЦМОС-а проток се изводи помоћу двадесет основних корака израде, док се производи помоћу технологије Н-велл / П-велл.
Израда ЦМОС-а помоћу Н добро
Корак 1: Прво одаберемо подлогу као основу за израду. За Н-бунар је изабрана силиконска подлога типа П.
Подлога
Корак 2 - Оксидација: Селективна дифузија нечистоћа н-типа постиже се употребом СиО2 као баријере која штити делове облатне од контаминације подлоге. СиОдваје постављен поступком оксидације изведеним излагањем супстрата висококвалитетном кисеонику и водонику у оксидационој комори на приближно 10000ц
Оксидација
Корак 3 - Узгајање Пхоторесист-а: У овој фази да би се омогућило селективно нагризање, слој СиО2 се подвргава процесу фотолитографије. У овом процесу облатна је пресвучена једноличним филмом фотосензибилне емулзије.
Узгајање фоторезиста
Корак 4 - Маскирање: Овај корак је наставак процеса фотолитографије. У овом кораку направљен је жељени образац отворености помоћу матрице. Ова шаблона се користи као маска преко фотоотпора. Подлога је сада изложена УВ зраци фотоотпор присутан испод изложених делова маске постаје полимеризован.
Маскирање фоторезиста
Корак 5 - Уклањање неосветљеног фотоотпора: Маска се уклања и неекспонирани део фотоотпорности се раствара развојем облатне употребом хемикалије као што је трихлоретилен.
Уклањање Пхоторесист-а
6. корак - бакропис: Облатна је уроњена у раствор за нагризање флуороводоничне киселине, који уклања оксид са подручја кроз која се дифундирају допанти.
Нагризање СиО2
Корак 7 - Уклањање целог слоја фотоотпора: Током процес бакрописа , они делови СиО2 који су заштићени слојем фотоотпора нису погођени. Маска са фоторезистом се сада уклања хемијским растварачем (врућим Х2СО4).
Уклањање слоја фоторезиста
Корак 8 - Формирање Н-бунара: Нечистоће н-типа дифундирају се у подлогу п-типа кроз изложени регион и тако формирају Н-бунар.
Формирање Н-бунара
Корак 9 - Уклањање СиО2: Слој СиО2 се сада уклања употребом флуороводоничне киселине.
Уклањање СиО2
Корак 10 - Таложење полисилиција: Непоравнавање капије а ЦМОС транзистор довело би до нежељеног капацитета који би могао оштетити струјни круг. Дакле, да би се спречио овај „процес самопоравнања капија“, пожељно је тамо где се регије капија формирају пре формирања извора и одвода помоћу јонске имплантације.
Таложење полисилиција
Полисилицијум се користи за формирање капије јер може да поднесе високе температуре веће од 80000ц када је облатна подвргнута методама жарења ради формирања извора и одвода. Полисилицијум се таложи употребом Процес хемијског таложења преко танког слоја оксида капије. Овај танки оксид кроз слој полисилицијума спречава даље допинговање у пределу врата.
Корак 11 - Формирање регије капија: Осим два региона потребна за формирање капије за НМОС и ПМОС транзистори преостали део полисилиција се уклања.
Формирање регије капија
Корак 12 - Процес оксидације: Преко облатне се таложи оксидациони слој који делује као штит за даље процеси дифузије и метализације .
Процес оксидације
Корак 13 - Маскирање и дифузија: За израду подручја за дифузију нечистоћа н-типа применом поступка маскирања направљени су мали размаци.
Маскирање
Коришћењем процеса дифузије развијена су три н + региона за формирање терминала НМОС.
Н-дифузија
Корак 14 - Уклањање оксида: Оксидни слој се скида.
Уклањање оксида
Корак 15 - Дифузија типа П: Слично дифузији н-типа за формирање терминала ПМОС-а дифузија п-типа се врши.
Дифузија типа П
Корак 16 - Полагање оксида густог поља: Пре формирања металних стезаљки постављен је оксид дебелог поља како би се створио заштитни слој за делове облатне где терминали нису потребни.
Оксидни слој густог поља
Корак 17 - Метализација: Овај корак се користи за формирање металних стезаљки које могу да обезбеде међусобне везе. Алуминијум се размазује по целој облатни.
Метализација
Корак 18 - Уклањање вишка метала: Вишак метала уклања се из облатне.
Корак 19 - Формирање терминала: У празнинама насталим након уклањања вишка металних терминала формирају се међусобне везе.
Формирање терминала
Корак 20 - Додељивање назива терминала: Имена су додељена терминалима НМОС и ПМОС транзистори .
Додељивање назива терминала
Израда ЦМОС-а помоћу технологије П велл
Процес п-бунара сличан је процесу Н бунара, с тим што се овде користи супстрат н-типа и изводе дифузије п-типа. Ради једноставности, обично је пожељан поступак Н бунара.
Двоцевна израда ЦМОС-а
Коришћењем поступка са две цеви може се контролисати појачање уређаја типа П и Н. Разни кораци укључени у израда ЦМОС-а применом методе са две цеви су следећи
- Узима се лагано допирана подлога типа н или п и користи се епитаксијални слој. Епитаксијални слој штити проблем закључавања чипа.
- Узгајају се силиконски слојеви високе чистоће измерене дебљине и тачне концентрације додавања.
- Формирање цеви за бунар П и Н.
- Танка оксидна конструкција за заштиту од контаминације током процеса дифузије.
- Извор и одвод се формирају методама јонске имплантације.
- Резови су направљени за израду делова металних контаката.
- Метализација се врши за извлачење металних контаката
Изглед ЦМОС ИЦ-а
Поглед одозго на на ЦМОС измишљотина и распоред се даје. Овде се могу јасно видети различити метални контакти и дифузије Н бунара.
Изглед ЦМОС ИЦ-а
Дакле, ово је све о томе Технике израде ЦМОС-а . Размотримо облатну величине 1 у квадрату подељену на 400 чипса површине 50 мил пута 50 мил. За производњу транзистора потребно је подручје од 50 мил2. Дакле, сваки ИЦ садржи 2 транзистора, тако да постоје 2 к 400 = 800 транзистора изграђена на свакој плочици. Ако се обради 10 плочица у свакој серији, тада се може истовремено произвести 8000 транзистора. Које сте различите компоненте приметили на ИЦ?
