마이크로 칩의 미세 트랜지스터는 어떻게 만들어 집니까?

마이크로 칩처럼 작은 크기의 트랜지스터를 수백만 개까지 수용 할 수 있기 때문에 이미 작은 마이크로 칩은 어떤가? 기계가 작고 기능적으로 무언가를 만들 수 있다는 것은 위업처럼 보입니다. 어쩌면 나는 이것을 너무 많이 생각하거나 이해력이 부족하지만 육안으로는 볼 수 없지만 기능으로 볼 수없는 트랜지스터를 어떻게 작게 만들 수 있습니까? 어떤 기계가 이것을 할 수 있습니까? 특히 60 년대에요

마이크로 칩은 매우 다양한 프로세스 단계를 사용하여 제조됩니다. 기본적으로 각 단계에는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 작동 할 영역을 마스킹 한 다음 해당 영역에서 일부 작업을 수행합니다. 마스킹 단계는 여러 가지 다른 기술로 수행 할 수 있습니다. 가장 흔한 것은 사진 석판 술입니다. 이 공정에서, 웨이퍼는 매우 얇은 감광성 화학 물질 층으로 코팅된다. 이 층은 짧은 파장의 빛으로 마스크에서 투사되는 매우 복잡한 패턴으로 노출됩니다. 사용되는 마스크 세트는 칩 설계를 결정하며 칩 설계 프로세스의 최종 제품입니다. 웨이퍼상의 포토 레지스트 코팅 상으로 투영 될 수있는 피처 크기는 사용 된 광의 파장에 의해 결정된다. 포토 레지스트가 노출되면, 하부 표면을 노출 시키도록 현상된다. 노출 된 영역은 에칭, 이온 주입 등과 같은 다른 프로세스에 의해 작동 될 수 있습니다. 포토 리소그래피의 해상도가 충분하지 않은 경우, 초점 전자 빔을 사용하여 동일한 작업을 수행하는 또 다른 기술이 있습니다. 형상은 기계에 간단하게 프로그래밍되므로 마스크가 필요하지 않지만 빔 (또는 다중 빔)이 각 개별 형상을 추적해야하므로 속도가 훨씬 느립니다.

트랜지스터 자체는 여러 층으로 구성됩니다. 요즘 대부분의 칩은 CMOS이므로 MOSFET 트랜지스터를 만드는 방법을 간단히 설명하겠습니다. 이 방법은 게이트가 소스 및 드레인 앞에 놓이기 때문에 게이트의 정렬 불량이 보상 될 때 '자체 정렬 게이트'방법이라고합니다. 첫 번째 단계는 트랜지스터가 배치 된 웰을 놓는 것입니다. 웰은 트랜지스터를 만들기 위해 실리콘을 올바른 유형으로 변환합니다 (P 유형 실리콘에 N 채널 MOSFET을, N 유형 실리콘에 P 채널 MOSFET을 구축해야 함). 이것은 포토 레지스트 층을 놓은 다음 이온 주입을 사용하여 이온을 노출 된 영역의 웨이퍼로 강제 주입함으로써 수행된다. 이어서, 게이트 산화물이 웨이퍼의 상부에서 성장된다. 실리콘 칩에서 사용되는 산화물은 일반적으로 실리콘 이산화물-유리입니다. 이것은 고온에서 산소로 오븐에서 칩을 베이킹하여 수행됩니다. 그런 다음 폴리 실리콘 또는 금속 층이 산화물 위에 도금됩니다. 이 층은 에칭 된 후에 게이트를 형성 할 것이다. 다음으로, 포토 레지스트 층을 내려 놓고 노출시킨다. 노출 된 영역은 에칭되어 트랜지스터 게이트가 남습니다. 다음으로, 또 다른 라운드의 포토 리소그래피가 트랜지스터 소스 및 드레인의 영역을 마스킹하는데 사용된다. 이온 주입은 노출 된 영역에서 소스 및 드레인 전극을 생성하는 데 사용됩니다. 게이트 전극 자체는 트랜지스터 채널의 마스크 역할을하여 소스와 드레인이 게이트 전극의 가장자리에 정확히 도핑되도록합니다. 그런 다음 주입 된 이온이 게이트 전극 아래에서 약간 작동하도록 웨이퍼가 베이킹됩니다. 금후,

나는 실제로 PR 비디오가 아닌 교육용 비디오 인 몇 가지 괜찮은 비디오를 찾았습니다.

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

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

별도의 노출 및 개발 단계를 가진 필름 카메라와 유사한 방식으로 사진 프로세스입니다. 실제 크기로 기능을 인쇄 할 필요는 없습니다. 그들은 이미지를 실리콘에 초점을 맞추기 위해 렌즈를 사용하고 처리 할 수있는 크기로 인쇄 할 수 있습니다.