Mikroçiplerde mikroskobik transistörler nasıl yapılır?

Milyonlarda böyle bir mikro ölçekte daha küçük transistörler bile barındırabildiği için zaten küçük olan bir mikroçip nasıl bir şey? Makinenin bu kadar küçük ve aynı zamanda işlevsel bir şey yapabilmesi için böyle bir başarı gibi görünüyor. Belki bunu fazla düşünüyorum ya da anlayıştan yoksunum, ama çıplak gözle görülemeyen ancak işlev göremeyen bu kadar küçük bir transistör yaratmak nasıl mümkün olabilir. Hangi makine bunu yapabilir? Özellikle 60'lı yıllarda.

Mikroçipler çok çeşitli işlem adımları kullanılarak yapılır. Her adımda temel olarak iki ana bileşen vardır - üzerinde çalışılacak alanları maskeleme ve daha sonra bu alanlarda bazı işlemler gerçekleştirme. Maskeleme adımı birkaç farklı teknikle yapılabilir. En yaygın olanı fotolitografi olarak adlandırılır. Bu işlemde, gofret çok ince bir ışığa duyarlı kimyasal tabaka ile kaplanır. Bu katman daha sonra kısa dalga boyu ışığı ile bir maskeden yansıtılan çok karmaşık bir desende ortaya çıkar. Kullanılan maskeler çip tasarımını belirler, çip tasarım sürecinin nihai ürünüdür. Gofret üzerindeki fotorezist kaplama üzerine yansıtılabilen özellik boyutu, kullanılan ışığın dalga boyu ile belirlenir. Fotorezist açığa çıktığında, alttaki yüzeyi ortaya çıkarmak için geliştirilir. Maruz kalan alanlar, örneğin dağlama, iyon implantasyonu, vb. Gibi diğer işlemler tarafından çalıştırılabilir. Fotolitografinin çözünürlüğü yeterli değilse, aynı şeyi yapmak için odaklanmış elektron ışınlarını kullanan başka bir teknik vardır. Avantajı, geometri makineye basitçe programlandığı için hiçbir maskeye gerek olmamasıdır, ancak ışın (veya çoklu ışınlar) her bir özelliğin izini sürmesi gerektiğinden çok daha yavaştır.

Transistörlerin kendileri birkaç katmandan oluşur. Bugünlerde çoğu yonga CMOS, bu yüzden bir MOSFET transistörünün nasıl oluşturulacağını kısaca anlatacağım. Bu yönteme 'kendinden hizalı kapı' yöntemi denir, çünkü kapı kaynaktan önce boşaltılır ve tahliye edilir, böylece kapıdaki herhangi bir yanlış hizalama telafi edilir. İlk adım, transistörlerin yerleştirildiği kuyucukların yerleştirilmesidir. Kuyucuklar, transistörü oluşturmak için silikonu doğru tipe dönüştürür (P tipi silikon üzerinde bir N kanal MOSFET ve N tipi silikon üzerinde bir P kanal MOSFET oluşturmanız gerekir). Bu, bir fotoresist tabakası sererek ve daha sonra iyonları maruz kalan bölgelerdeki gofrete zorlamak için iyon implantasyonu kullanılarak yapılır. Sonra gofretin tepesinde oksit oksit büyütülür. Silikon talaşlarında kullanılan oksit genellikle silikon dioksit - camdır. Bu, çipin yüksek sıcaklıkta oksijenli bir fırında pişirilmesiyle yapılır. Daha sonra oksidin üzerine bir polisilikon veya metal tabakası kaplanır. Bu tabaka oyulduktan sonra kapıyı oluşturacaktır. Daha sonra, bir fotorezist katmanı bırakılır ve pozlanır. Maruz kalan alanlar transistör kapılarını bırakarak kazınır. Daha sonra, transistör kaynakları ve drenlerin bölgelerini maskelemek için başka bir fotolitografi turu kullanılır. İyon implantasyonu, maruz kalan bölgelerde kaynak ve drenaj elektrotlarını oluşturmak için kullanılır. Kapı elektrodunun kendisi transistör kanalı için bir maske görevi görür ve kaynak ve tahliyenin kapı elektrodunun kenarına tam olarak katlanmasını sağlar. Sonra gofret pişirilir, böylece implante edilen iyonlar geçit elektrodunun altında hafifçe çalışır. Bundan sonra,

Aslında PR videoları değil, eğitim videoları olan birkaç iyi videoyu kazdık:

http://www.youtube.com/watch?v=35jWSQXku74

http://www.youtube.com/watch?v=z47Gv2cdFtA

Ayrı pozlama ve geliştirme adımlarına sahip bir film kamerasına benzer şekilde fotoğrafik bir süreçtir. Özellikleri gerçek boyutunda yazdırmak zorunda değiller; bunları işleyebilecekleri boyutta yazdırabilir ve bu görüntüyü silikon üzerine odaklamak için lens kullanabilirler.