Kuinka on mikrosirun kaltainen, joka on jo pieni, koska se pystyy sijoittamaan miljoonia pienempiäkin pienempiä transistoreita niin suuressa mittakaavassa? Näyttää siltä, että kone pystyy tekemään jotain niin pientä ja myös toimivaa. Ehkä ajattelen tätä liikaa tai minulla ei ole ymmärrystä, mutta miten on mahdollista luoda niin pieni transistori, jota ei voi paljaalla silmällä nähdä, mutta joka toimii. Mikä kone voisi tehdä tämän? Varsinkin 60-luvulla.
Kommentit
- Näin pääset alkuun: fi.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_device_fabrication
- Tämä on hyvä video, joka näkyy suunnittelusta pakkaukseen: youtube.com/watch?v=qm67wbB5GmI Ei 60 ' mutta nykyään.
- Transistoreita ei tehty miljoonilla (kerrallaan) 1960-luvulla, enemmän kuin kymmeniä tai satoja kerrallaan. Nyt on satoja miljoonia transistoreita jokaiselle ihmiselle tällä planeetalla.
- Tämä Intelin YouTube-video saattaa olla kiinnostava. Se on ehdottomasti visuaalinen: youtu.be/ d9SWNLZvA8g
- Nämä videot ovat oikeastaan melko hämmentäviä. Jos haluat nähdä jotain, joka ei ei ole melkein yhtä paljon markkinointimummua, katsokaa linkittämäni videot – ne ovat vanhempia, mutta todella opettavaisia.
Vastaa
Mikrosirut valmistetaan käyttämällä hyvin erilaisia prosessivaiheita. Jokaisessa vaiheessa on pohjimmiltaan kaksi pääkomponenttia – alueiden peittäminen toimimaan ja sitten jonkin toimenpiteen suorittaminen näille alueille. Peittovaihe voidaan tehdä useilla eri tekniikoilla. Yleisintä kutsutaan fotolitografiaksi. Tässä prosessissa kiekko on päällystetty hyvin ohuella valoherkällä kemikaalikerroksella. Tämä kerros paljastetaan sitten hyvin monimutkaisella kuviolla, joka ”heijastuu lyhyestä aallonpituisesta valosta peitetystä maskista. Käytetty naamiosarja määrittää sirun suunnittelun, ne ovat sirun suunnitteluprosessin perimmäinen tuote. Ominaisuuden koko, joka voidaan Vohvelin fotoresistipäällysteelle heijastettu materiaali määräytyy käytetyn valon aallonpituuden mukaan. Kun fotoresisti on paljastettu, sitä kehitetään paljastamaan alla oleva pinta. Altistettuja alueita voidaan käyttää muilla prosesseilla – esim. syövytys, ionin istutus jne. Jos fotolitografialla ei ole tarpeeksi tarkkuutta, on olemassa toinen tekniikka, joka käyttää fokusoituja elektronisäteitä saman asian tekemiseen. Etuna on, että ei tarvita naamioita, koska geometria on yksinkertaisesti ohjelmoitu koneeseen, mutta se on paljon hitaampaa koska säteen (tai useiden säteiden) on löydettävä jokainen ominaisuus.
Itse transistorit on rakennettu useista kerroksista. Suurin osa siruista on nykyään CMOS, joten aion lyhyesti eli kuinka rakentaa MOSFET-transistori. Tätä menetelmää kutsutaan ”itsestään kohdistuvaksi portiksi”, koska portti asetetaan ennen lähdettä ja tyhjennystä niin, että mahdolliset väärän suuntaukset portissa kompensoidaan. Ensimmäinen vaihe on asettaa kaivot, joihin transistorit sijoitetaan. Kaivot muuntavat piin oikeaksi transistorin rakentamista varten (sinun on rakennettava N-kanavainen MOSFET P-tyypin piille ja P-kanava MOSFET N-tyyppiselle piille). Tämä tehdään asettamalla fotoresistikerros ja sitten käyttämällä ioni-istutusta ionien pakottamiseksi kiekkoon paljailla alueilla. Sitten porttioksidi kasvatetaan kiekon päälle. Piin hakkeissa käytetään yleensä piidioksidilasia. Tämä tapahtuu paistamalla siru uunissa, jossa on happea korkeassa lämpötilassa. Sitten oksidin päälle levitetään monikerroksinen pii tai metalli. Tämä kerros muodostaa portin syövytyksen jälkeen. Seuraavaksi fotoresistikerros laitetaan alas ja valotetaan. Altistuneet alueet syövytetään pois jättäen transistorin portit. Seuraavaksi toista fotolitografiakierrosta käytetään peittämään alueet transistorilähteille ja viemäreille. Ioni-istutusta käytetään lähde- ja tyhjennyselektrodien luomiseen paljaille alueille. Hilaelektrodi itse toimii transistorikanavan naamiona varmistaen, että lähde ja tyhjennys seostetaan tarkalleen hilaelektrodin reunaan. Sitten kiekko paistetaan niin, että istutetut ionit työskentelevät hieman hilaelektrodin alla. Tämän jälkeen transistorit ovat valmiit ja johdotuskerrokset muodostuvat peräkkäin.
Kaivasin pari kunnollista videota, jotka ovat itse asiassa opetusvideoita eivätkä PR-videoita:
http://www.youtube.com/watch?v=35jWSQXku74
http://www.youtube.com/watch?v=z47Gv2cdFtA
Kommentit
- Pohjimmiltaan valon aallonpituudet ja ionien manipulointi ja kaikki sen gradientit ovat avain mikrosirujen luomiseen?
- Oikealla, valoa käytetään heijastamaan kuvio kiekon pinnalle, joten aallonpituuden on oltava riittävän lyhyt, jotta piirteet ovat teräviä. Sitten ioneja käytetään vaihtamaan puolijohteen luonnetta luomaan kaikki pn-liitokset, jotka saavat transistorit toimimaan.
- Olen yllättynyt siitä, kuinka konkreettista / ymmärrettävää tämän tieto on, esität tiedot erittäin hyvin ja kiitän teitä siitä.
Vastaus
Se on valokuvausprosessi, jollain tavoin samanlainen elokuvakameraan, jossa on erilliset valotus- ja kehitysvaiheet. Niiden ei tarvitse tulostaa ominaisuuksia todellisessa koossa; he voivat tulostaa ne käsikokoonsa ja käyttää linssejä kuvan kohdentamiseen piille.
Kommentit
- Transistori syntyy, kun palkit Transistoreiden muotoinen valo loistaa piikiekkoihin. Onko tämä oikein?
- Pohjimmiltaan kyllä. Prosessi toistuu useita kertoja erilaisten ominaisuuksien tekemiseksi, joten ' ei ole yhtä transistorin muotoista kuvaa " ".
- Ja koska se on ' valokuvallinen, kirjaimellisesti mikä tahansa voi olla tehokas " leikkaus " työkalu, jopa pilkku pölyä tai nukkaa. Ja raakatoleranssit ovat yleensä melko leveitä. Joten jokainen muotti on testattava ennen kuin se pakataan.
- Ymmärtääkseni niillä on jatkuvasti suodattimia kiertäviä mikrosiruja tuottavia ilmansuodatinlaitteita. Olen hämmentynyt siitä, mitä sanoitte " -piirit enimmäkseen 2D, mutta komponentit ovat ehdottomasti 3D ", mikä tarkoittaa, että itse levy on tietysti 2D, mutta kun kerrostaminen on valmis, ' on lukuisia 3D-rakenteita. Kuinka valolle altistuminen toisensa jälkeen kerrostuu piiri, jos se ' on vain yksi piikerros? onko kerros vain termi, jota käytetään kuvaamaan peräkkäisiä muutoksia, jotka on tehty erilaisten varianssien / valon manipulaatioiden avulla?
- Se alkaa piistä, mutta päälle kerrostuu tai kasvatetaan erilaisia materiaaleja, mukaan lukien porttioksidi (piidioksidi kasvanut kiekolla uunissa), kupariliitosjohdin, volframi pistokkeiden kautta jne.