Come vengono realizzati i transistor microscopici sui microchip?

I microchip vengono realizzati utilizzando unampia varietà di fasi del processo. Ci sono fondamentalmente due componenti principali per ogni fase: mascherare le aree su cui operare e quindi eseguire alcune operazioni su quelle aree. La fase di mascheratura può essere eseguita con diverse tecniche. Il più comune è chiamato fotolitografia. In questo processo, il wafer viene rivestito con uno strato molto sottile di sostanza chimica fotosensibile. Questo strato viene quindi esposto in un modello molto intricato che viene proiettato da una maschera con luce a lunghezza donda corta. Il set di maschere utilizzato determina il design del chip, sono il prodotto finale del processo di progettazione del chip. La dimensione della caratteristica che può essere proiettato sul rivestimento del fotoresist sul wafer è determinato dalla lunghezza donda della luce utilizzata. Una volta che il fotoresist è esposto, viene quindi sviluppato per esporre la superficie sottostante. Le aree esposte possono essere operate con altri processi – ad esempio incisione, impianto ionico , ecc. Se la fotolitografia non ha una risoluzione sufficiente, esiste unaltra tecnica che utilizza fasci di elettroni focalizzati per fare la stessa cosa. Il vantaggio è che non sono necessarie maschere poiché la geometria è semplicemente programmata nella macchina, tuttavia è molto più lenta poiché il raggio (o più raggi) deve tracciare ogni singola caratteristica.

I transistor stessi sono costituiti da diversi strati. La maggior parte dei chip oggigiorno sono CMOS, quindi descriverò brevemente ibe come costruire un transistor MOSFET. Questo metodo è chiamato metodo “gate autoallineato” in quanto il gate è disposto prima della sorgente e del drenaggio in modo che qualsiasi disallineamento nel gate venga compensato. Il primo passo è posare i pozzetti in cui sono collocati i transistor. I pozzetti convertono il silicio nel tipo corretto per la costruzione del transistor (è necessario costruire un MOSFET a canale N su silicio di tipo P e un MOSFET a canale P su silicio di tipo N). Questo viene fatto stendendo uno strato di fotoresist e quindi utilizzando limpianto di ioni per forzare gli ioni nel wafer nelle aree esposte. Quindi lossido di gate viene cresciuto sopra il wafer. Sui chip di silicio, lossido utilizzato è generalmente il biossido di silicio – vetro. Questo viene fatto cuocendo il chip in un forno con ossigeno ad alta temperatura. Quindi uno strato di polisilicio o metallo viene placcato sopra lossido. Questo strato formerà il cancello dopo che è stato inciso. Successivamente, uno strato di fotoresist viene posato ed esposto. Le aree esposte vengono incise, lasciando i gate dei transistor. Successivamente, un altro ciclo di fotolitografia viene utilizzato per mascherare le regioni per le sorgenti e gli scarichi dei transistor. Limpianto ionico viene utilizzato per creare la sorgente e gli elettrodi di drenaggio nelle aree esposte. Lelettrodo di gate stesso funge da maschera per il canale del transistor, assicurando che la sorgente e il drenaggio siano drogati esattamente sul bordo dellelettrodo di gate. Quindi il wafer viene cotto in modo che gli ioni impiantati si spostino leggermente sotto lelettrodo di gate. Successivamente, i transistor sono completi e gli strati di cablaggio vengono costruiti uno dopo laltro.

Ho scoperto un paio di video decenti che in realtà sono video educativi e non video di pubbliche relazioni:

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

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

Commenti

• Essenzialmente le lunghezze donda della luce e la manipolazione degli ioni e qualsiasi gradiente di questo è la chiave per creare microchip?
• Bene, la luce viene utilizzata per proiettare il motivo sulla superficie del wafer, quindi la lunghezza donda deve essere abbastanza corta in modo che le caratteristiche siano nitide. Quindi gli ioni vengono utilizzati per cambiare il carattere del semiconduttore per creare tutte le giunzioni pn che fanno funzionare i transistor.
• Sono sorpreso di quanto siano tangibili / intelligibili le informazioni di questo, tu presenti le informazioni molto bene e ti ringrazio per questo.

È “un processo fotografico, simile per certi versi a una macchina da presa con esposizione e fasi di sviluppo separate. Non è necessario che stampino le caratteristiche nelle dimensioni reali; possono stamparli in una dimensione che possono gestire e utilizzare lenti per focalizzare quellimmagine sul silicio.

Commenti

• Il transistor viene creato quando i raggi di luce a forma di transistor brilla sui wafer di silicio, è vero?
• Fondamentalmente sì. Il processo si ripete più volte per creare le diverse caratteristiche, quindi ' nessuna immagine " a forma di transistor ".
• E poiché ' è fotografico, letteralmente qualsiasi cosa può essere un " tagliando " anche un granello di polvere o lanugine. E le tolleranze grezze tendono comunque ad essere piuttosto ampie. Quindi ogni stampo deve essere testato prima di essere imballato.
• Da quanto ho capito hanno macchine per il filtraggio dellaria che girano costantemente intorno alle strutture che producono microchip. Sono perplesso da quello che hai detto " circuiti per lo più 2D ma i componenti sono decisamente 3D ", il che significa che la scheda stessa è ovviamente 2D ma quando il processo di stratificazione è completato, le ' s numerose strutture 3D. Comè che unesposizione alla luce dopo laltra stratifica il circuito se ' è solo un singolo strato di silicio? uno strato è solo il termine usato per descrivere le alterazioni consecutive apportate da diverse variazioni / manipolazioni della luce?
• Inizia con il silicio, ma diversi materiali vengono depositati o cresciuti sopra, incluso lossido di gate (biossido di silicio cresciuto sul wafer in un forno), filo di rame di interconnessione, tungsteno tramite spine, ecc.