عکس پیش‌فرض نوشته

ایجاد یک مدار مجتمع در سه مرحله اصلی و کاملا مجزا شامل طراحی، تولید ماسک و ساخت صورت می پذیرد. در مرحله اول، ساخت چیپ توسط طراح مدار پایه ریزی می شود و در واقع جانمایی (Layout) مدار مشخص می شود.

Integrated Circuits

در چند مطلب قبل (ساخت مدارات مجتمع CMOS – بخش 1) و (ساخت مدارات مجتمع CMOS – بخش 2) بحث ساخت مدارات مجتمع را آغاز کردیم. در این مطلب به بررسی دو مورد از روش های تشکیل چاه N و P می پردازیم.

 

تشکیل چاه N و P

در مرحله قبل محل این چاه ها مشخص شد و این مرحله توسط کشت یونی ناخالصی های مربوطه جهت تشکیل چاه اضافه می گردد. سه روش متداولی که در این مرحله استفاده می شود شامل:

روش اول: ناحیه P با بور کشت یونی می شود.

روش دوم: کاشت میدان در زیر منطقه LOCOS

روش سوم: Bullied and Epitaxial Layer

 

روش اول:

از آنجایی که اتم های بور در کشت یونی باید از لایه ی اکسید ضخیم عبور کرده و از رزیست عبور نکند، انرژی کشت باید زیاد باشد که ریسک نفوذ در رزیست را بالا می برد. علت لزوم عبور از ناحیه ی اکسید ضخیم جلوگیری از ایجاد Inversion می باشد.

ناحیه (Nwell) با فسفر (P) کشت یونی می شود. با توجه به اینکه اتم های فسفر از بور سنگین تر است تشکیل چاه N به انرژی بیشتری نیاز دارد. با developing و گرما دادن نفوذ تا عمق چند مایکرومتر انجام می گیرد.

از آنجایی که کشت یونی سبب آسیب های درون شبکه می شود با گرما دادن در دمای بالا ترمیم (annealing) آسیب های ناشی از کشت یونی را اصلاح می کند. معمولا این مرحله در دمای 1000 تا 1100 درجه سانتیگراد و در زمانی معادل 4 تا 6 ساعت صورت می پذیرد.

اکسیدی که روی نواحی فعال را پوشانده است، اکسید غربال گری می نامند که به دلیل جلوگیری از کانال زنی در حین فرآیند کشت یونی نشانده می شود.

 

روش دوم:

در روش قبل برای آنکه ناخالصی به زیر اکسید ضخیم برسد، لازم بود انرژی زیادی به یون در حین فرآیند کشت داده شود که ریسک عبور ناخالصی ها از رزیست را بالا می برد.

در این روش برای جلوگیری از این مشکل قبل از نشاندن نواحی اکسید ضخیم، ناخالصی هایت Field اعمال می شود و سپس اکسید ضخیم نشانده می شود. بنابراین دیگر لازم نیست یون ها در کشت یونی از نواحی اکسید ضخیم عبور کنند، لذا انرژی کشت به میزان قابل قبولی پایین می آید و تنها لازم است از میان اکسید نازک غربالی یون های کشت عبور داده شوند.

هنگام نشاندن اکسید ضخیم LOCOS در این روش، یون های بور جلوی اکسید حرکت می کنند و مقدار کمی از آنها داخل اکسید ضخیم باقی می مانند. در نهایت چاه های N و P توسط ماسک و با انرژی کم کشت داده می شوند.

 

در مطالب بعدی به ادامه بحث خواهیم پرداخت ….

این آموزش بیش از ۳ سال قبل ارسال شده و اکنون در لیست به‌روزرسانی‌های سایت قرار دارد. اگر پیشنهاد یا انتقادی برای بهبود آموزش دارید، خوشحال می‌شیم به ما اطلاع بدهید.