리소그래피는 실제로 트랜지스터를 "인쇄"하는 데 어떻게 사용됩니까?

제 수업 중 하나에서, 우리는 리소그래피에 대해 훑어 보았지만 대부분 광학 측면 (회절 한계, 입사각을 증가시키는 액체 침지 등)을 훑어 보았습니다.

다루지 않은 한 가지 점은 빛이 실제로 실리콘을 도프 하고 트랜지스터를 만드는 방법입니다. 나는 그물에 주위 보려고 노력했지만 모든 문서 중 하나 인 방법으로 내 머리에, 또는 너무 막연.

요컨대, 실리콘과 같은 화합물로 향하는 집속 된 빛의 빔은 어떻게 더 나은 용어가없는 "인쇄 된"트랜지스터로 이어질까요?

여러 단계가 있지만 기본 프로세스는 포토 레지스트를 사용하는 것입니다.

프로세스 단계의 시작에서, 포토 레지스트는 웨이퍼 상에 "스펀 (spun)"된다. 문자 그대로 웨이퍼를 회전시키면서 폴리머를 표면에 떨어 뜨려 정밀한 두께의 얇은 층으로 퍼지게합니다. 이를 경화시킨 다음 포토 리소그래피 기계에 배치하여 웨이퍼에 이미지를 투사하여 포토 레지스트 (AKA PR)에 잠상을 남깁니다.

PR이 개발되었습니다 (일부 레지스트는 음수이고 일부는 포지티브하므로 노출 된 영역이 유지되거나 노출 된 영역이 제거됨). 개발 프로세스는 원하는 패턴을 남기고 제거 될 PR 부분을 제거한다.

PR은 에칭 된 (제거 된) 영역 또는 이온이 주입되는 창을 정의 할 수있다. 주입은 Si가 도핑되는 과정이다.

일단 영역이 주입되면, 남은 PR이 제거되고 웨이퍼가 열 처리되어 임플란트 손상을 어닐링한다.

석판 단계 사이에는 증착, 성장, 에칭, 습조, 플라즈마 처리 등이 있습니다.

프로젝션 (이미징) 단계를 자세히 설명하려면 다음을 수행하십시오.

마이크로 칩의 원래 디자인은 레티클 이라는 유리판에 다른 수단 (예 : 전자 현미경)으로 "그립니다" . 레티클은 포토 레지스트에서 이미지화되어 축소 (예 : ASML 기계에서 4 배 감소)되어 작은 구조를 생성합니다. 칩을 만드는 모든 단계가 중요하지만,이 이미징 단계는 최종 칩의 품질과 피처 크기를 정의하고 복잡성과 비용 측면에서 중요합니다.

나노 미터로 기술을 언급 할 때,이 단계에서 생성 된 임계 치수 (가장 작은 피처 크기)에 관한 것입니다 (화학적으로 "가공"될 수있는 경우). 일반적으로 임계 치수가 작을수록 칩이 더 빠르고 에너지 효율적입니다.

현재의 포토 리소그래피 기계는 193 nm 파장의 DUV (심 자외선) 광을 사용합니다. 차세대 기계는 13.5nm 파장의 EUV 광 (극 자외선)을 기반으로하며 진공에서 유리와 공기가 EUV 광을 흡수하기 때문에 순수한 미러 기반 광학을 사용합니다.

이 웹 페이지 ( 이 질문에 대한 답변에서 도난당한 링크 )는 웨이퍼에 트랜지스터를 만드는 다양한 단계를 보여줍니다. 명확한 삽화로 잘 설명되어 있습니다.

나는 당신이 누락 된 것은 빛이 실리콘을 도핑하는 데 직접 사용되지 않는다는 것입니다. 도핑 할 필요가없는 실리콘의 일부를 보호하는 마스크를 만드는 데 사용됩니다. 도핑 자체는 보호되지 않은 부분을 실리콘에서 확산되는 일부 가스에 노출시킴으로써 수행된다.