미시적 규모로 수백만 단위의 더 작은 트랜지스터를 수용 할 수있는 이미 작은 마이크로 칩과 같은 것은 어떤가요? 기계가 너무 작고 기능적인 것을 만들 수 있다는 것은 그런 위업 인 것 같습니다. 내가 이것을 지나치게 생각하고 있거나 이해가 부족할 수 있습니다. 그러나 어떻게 이것이 육안으로는 볼 수 없지만 기능을하는 작은 트랜지스터를 만드는 것이 가능합니다. 어떤 기계가 이것을 할 수 있습니까? 특히 60 년대에.
댓글
- 시작합니다. en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_device_fabrication
- 다음은 디자인에서 포장까지 보여주는 좋은 동영상입니다. youtube.com/watch?v=qm67wbB5GmI 60 년이 아닙니다. ' s이지만 현대입니다.
- 트랜지스터는 1960 년대에 수백만 (한 번에)이 만든 것이 아니라 한 번에 수십 또는 수백 개에 가깝습니다. 지구상의 모든 사람을위한 수억 개의 트랜지스터.
- 인텔에서 제공하는이 Youtube 동영상은 흥미로울 수 있습니다. 엄밀히 말해 시각적입니다. youtu.be/ d9SWNLZvA8g
- 실제로이 동영상은 다소 형편 없습니다. 그렇지 않은 동영상을보고 싶다면 마케팅 mumbo jumbo가 많지 않습니다. 제가 링크 한 동영상을 살펴보세요. 동영상은 오래되었지만 실제로는 교육적입니다.
답변
마이크로 칩은 매우 다양한 공정 단계를 사용하여 만들어집니다. 기본적으로 각 단계에는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 작업 할 영역을 마스킹 한 다음 해당 영역에서 일부 작업을 수행하는 것입니다. 마스킹 단계는 여러 가지 기술로 수행 할 수 있습니다. 가장 일반적인 것은 포토 리소그래피라고합니다. 이 과정에서 웨이퍼는 매우 얇은 감광성 화학 물질 층으로 코팅됩니다. 이 레이어는 짧은 파장의 빛을 가진 마스크에서 투사되는 매우 복잡한 패턴으로 노출됩니다. 사용 된 마스크 세트는 칩 설계를 결정하며, 칩 설계 프로세스의 궁극적 인 제품입니다. 웨이퍼의 포토 레지스트 코팅에 투영되는 것은 사용 된 빛의 파장에 의해 결정됩니다. 일단 포토 레지스트가 노출되면 현상하여 밑에있는 표면을 노출시킵니다. 노출 된 영역은 에칭, 이온 주입과 같은 다른 프로세스에 의해 작동 될 수 있습니다. , 등등. 만약 포토 리소그래피가 충분한 해상도를 가지고 있지 않다면, 같은 일을하기 위해 초점을 맞춘 전자빔을 사용하는 또 다른 기술이 있습니다. 장점은 기하학이 단순히 기계에 프로그래밍되기 때문에 마스크가 필요하지 않지만 훨씬 느립니다. 빔 (또는 다중 빔)이 각각의 개별 기능을 추적해야하기 때문입니다.
트랜지스터 자체는 여러 레이어로 구성되어 있습니다. 요즘 대부분의 칩은 CMOS이므로 간단히 설명하겠습니다. ibe MOSFET 트랜지스터를 만드는 방법. 이 방법은 게이트가 소스와 드레인 앞에 놓이게되므로 게이트의 정렬 불량이 보상되기 때문에 “자체 정렬 게이트”방법이라고합니다. 첫 번째 단계는 트랜지스터가 배치 된 우물을 깔는 것입니다. 우물은 실리콘을 트랜지스터를 만들기위한 올바른 유형으로 변환합니다 (P 유형 실리콘에 N 채널 MOSFET을 구축하고 N 유형 실리콘에 P 채널 MOSFET을 구축해야 함). 이것은 포토 레지스트 층을 놓은 다음 이온 주입을 사용하여 노출 된 영역의 웨이퍼로 이온을 강제함으로써 수행됩니다. 그런 다음 게이트 산화물이 웨이퍼 위에 성장합니다. 실리콘 칩에서 사용되는 산화물은 일반적으로 이산화 규소-유리입니다. 이것은 고온의 산소와 함께 오븐에서 칩을 구워서 수행됩니다. 그런 다음 폴리 실리콘 또는 금속 층이 산화물 위에 도금됩니다. 이 층은 에칭 후 게이트를 형성합니다. 다음으로 포토 레지스트 층을 내려 놓고 노출시킵니다. 노출 된 영역은 에칭되어 트랜지스터 게이트를 남깁니다. 다음으로, 트랜지스터 소스 및 드레인 영역을 마스킹하기 위해 다른 라운드의 포토 리소그래피가 사용됩니다. 이온 주입은 노출 된 영역에 소스 및 드레인 전극을 만드는 데 사용됩니다. 게이트 전극 자체는 트랜지스터 채널의 마스크 역할을하여 소스와 드레인이 게이트 전극의 가장자리까지 정확히 도핑되도록합니다. 그런 다음 웨이퍼를 베이킹하여 주입 된 이온이 게이트 전극 아래에서 약간 작동하도록합니다. 그 후 트랜지스터가 완성되고 배선층이 차례로 구축됩니다.
홍보 동영상이 아닌 교육용 동영상 인 몇 가지 괜찮은 동영상을 찾았습니다.
http://www.youtube.com/watch?v=35jWSQXku74
http://www.youtube.com/watch?v=z47Gv2cdFtA
댓글
- 본질적으로 빛의 파장과 이온의 조작, 그리고 그것의 기울기가 마이크로 칩을 만드는 열쇠입니까?
- 맞습니다. 빛은 웨이퍼 표면에 패턴을 투영하는 데 사용되므로 파장이 충분히 짧아 특징이 선명해야합니다. 그런 다음 이온은 반도체의 특성을 변경하여 트랜지스터를 작동시키는 모든 pn 접합을 생성하는 데 사용됩니다.
- 이 정보가 얼마나 눈에 띄고 이해할 수 있는지 놀랐습니다. 감사합니다.
답변
이것은 몇 가지면에서 유사한 사진 과정입니다. 별도의 노출 및 현상 단계가있는 필름 카메라로, 실제 크기로 피처를 인쇄 할 필요가 없습니다. 처리 할 수있는 크기로 인쇄하고 렌즈를 사용하여 이미지를 실리콘에 초점을 맞출 수 있습니다.
댓글
- 트랜지스터는 빔이 트랜지스터 모양의 빛이 실리콘 웨이퍼를 비추고 있습니다.이게 맞습니까?
- 기본적으로 그렇습니다. 이 과정은 여러 번 반복되어 서로 다른 기능을 만들기 때문에 ' 트랜지스터 모양의 이미지는 "
.
- ' 사진이기 때문에 말 그대로 모든 것이 효과적 일 수 있습니다. " 절단 " 도구, 먼지 나 보푸라기 얼룩도 포함합니다. 그리고 원시 공차는 어쨌든 다소 넓은 경향이 있습니다. 따라서 모든 다이는 포장되기 전에 테스트를 거쳐야합니다.
- 내가 알고 있듯이 그들은 마이크로 칩을 생산하는 시설을 지속적으로 순환하는 공기 필터링 기계를 가지고 있습니다. " 회로는 대부분 2D이지만 구성 요소는 확실히 3D입니다. "는 보드 자체가 물론 2D라는 것을 의미합니다. 레이어링 프로세스가 완료되면 '의 수많은 3D 구조입니다. 단일 층의 실리콘 인 경우 회로를 레이어링 한 후 빛에 한 번 노출되는 방식은 무엇입니까? ' 레이어는 빛의 다양한 변화 / 조작으로 인한 연속적인 변화를 설명하는 데 사용되는 용어 일 뿐입니 까?
- 실리콘으로 시작하지만 게이트 산화물 (이산화 실리콘)을 포함하여 위에 다른 물질이 증착되거나 성장합니다. 오븐의 웨이퍼에서 자란 것), 구리 상호 연결 와이어, 플러그를 통한 텅스텐 등