CMOS - Sideversjonshistorikk

Audunnys: /* Fabrikasjon av en CMOS */

2010-10-13T12:11:12Z

Fabrikasjon av en CMOS

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 13. okt. 2010 kl. 12:11
Linje 35:		Linje 35:
	2.3 Ny runde med fotolitografi for å lage en maske for etsing.		2.3 Ny runde med fotolitografi for å lage en maske for etsing.

	2.4 Gropene som skal fylles med isolerende oksid etses. [[~~Etising~~]]en skal være anisotrop.		2.4 Gropene som skal fylles med isolerende oksid etses. [[Etsing]]en skal være anisotrop.

	2.5 Oksidlag dannes på veggene i gropa.		2.5 Oksidlag dannes på veggene i gropa.

Idahj på 25. nov. 2009 kl. 16:29

2009-11-25T16:29:00Z

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 25. nov. 2009 kl. 16:29
Linje 70:		Linje 70:

	'''8. Local Interconnect Process (LI)'''		'''8. Local Interconnect Process (LI)'''
			[[Bilde:Cmosmanufacturingsteps.JPG\|thumb\|Alle stegene i prossessruten for CMOS IC.]]
	Neste steg på vegen er å lage tilkoblinger mellom kontaktene du lagde i trinn 7. Man begynne med å deponere et nitridlag (Silisiumnitrid) på waferen. Dette laget skal beskytte aktive områder mot dopingen i det kommende oksidlaget. For oppå nitridlaget deponeres et oksidlag som skal virke isolerende mellom silisiumen og metallaget som kommer senere. Ved å dope oksidet forbedres de dielektriske egenskapene til oksidet. Oksidet varmes slikt at det flyter utover, flaten blir litt rettere. Nå poleres oksidet slik at laget blir helt plant. Det er viktig for å få best mulig resultat i neste steg som er fotolitografi. En maske lages, og man etser ut groper der man ønsker tilkoblinger. Som over source og drain.		Neste steg på vegen er å lage tilkoblinger mellom kontaktene du lagde i trinn 7. Man begynne med å deponere et nitridlag (Silisiumnitrid) på waferen. Dette laget skal beskytte aktive områder mot dopingen i det kommende oksidlaget. For oppå nitridlaget deponeres et oksidlag som skal virke isolerende mellom silisiumen og metallaget som kommer senere. Ved å dope oksidet forbedres de dielektriske egenskapene til oksidet. Oksidet varmes slikt at det flyter utover, flaten blir litt rettere. Nå poleres oksidet slik at laget blir helt plant. Det er viktig for å få best mulig resultat i neste steg som er fotolitografi. En maske lages, og man etser ut groper der man ønsker tilkoblinger. Som over source og drain.

Idahj: /* Fabrikasjon av en CMOS */

2009-11-25T16:19:42Z

Fabrikasjon av en CMOS

@@ Linje 11: / Linje 11: @@
 Utgangspunktet for prosesseringen er en wafer av silisium. Se figuren under. Epilaget er av samme art som substratet, men renere og har færre defekter. Silisiumet er på forhånd dopet.
-[[Bilde:Wafer.JPG]]
+[[Bilde:Wafer.JPG|thumb|Wafer som anommer CMOS-fabrikken]]
 Denne renses, renhet er uhyre viktig. Partikler, uorganiske og organiske forurensninger og oksidlag som skapes naturlig når silisiumet kommer i kontakt med oksygen ønskes fjernet. Deretter gror man med vilje et nytt oksidlag (temperatur rundt 1000 grader Celsius og tilførsel av Oksygen). Dette laget beskytter waferen mot nye forurensninger og forindrer at det blir stor skade på wafer ved kommende [[ioneimplantasjon]]. Det skal også bli lettere å kontrollere dybden ionene implanteres i. For ordens skyld er laget 150 Å tykt.
@@ Linje 17: / Linje 17: @@
 Ved [[Fotolitografi]] lages en maske med åpning der det skal lages i brønner, i første omgang for n-brønner. Seinere gjøres samme prosess for p-brønnene. N-brønnene og p-brønnene er de dopede områdene mellom source og drain i transistoren, hvorpå dopingen er av motsatt art enn den i source og drain. Fra nå av brukes det engelse ordet for brønn - well.
-[[Bilde:Twinwell.JPG]]
+[[Bilde:Twinwell.JPG|thumb|Dannelsen av en n-dopet well (brønn)]]
 p+ og p- angir henholdsvis tyngre og lett doping. Etter ioneimplatasjonen strippes fotoresisten med oksygen, og man renser waferen. Så varmebehandles waferen slik at dopingatomene aktiveres og eventuelle ødeleggelser av silisiumkrystallet helbredes. Dette står bedre begrunnet i artikkelen om [[ioneimplantasjon]].
@@ Linje 23: / Linje 23: @@
 Alt dette gjøres en gang til, men nå lages en p-well.
-[[Bilde:Twinwell2.JPG]]
+[[Bilde:Twinwell2.JPG|thumb|Nissens hjelpere står på. Her ser du dannelsen av en p-dopet well (brønn). Kanskje blir det hard pakke til jul?]]
 '''2. Shallow trench isolation process'''
@@ Linje 68: / Linje 68: @@
 Man ønsker å lage kontakter på de aktive områdene (source, drain, gate). Titan brukes. Titan binder seg godt til silisium, men ikke silisiumoksid. Derfor kan man deponere Titan på waferen, og etse. Kun titanet som ligger oppå oksider forsvinner. Det er tøffe krav til kontaktenes egenskaper; ... her er det noen krav. Kommer senere.

Idahj: /* Fabrikasjon av en CMOS */

2009-11-24T20:44:13Z

Fabrikasjon av en CMOS

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 24. nov. 2009 kl. 20:44
Linje 3:		Linje 3:
	== Fabrikasjon av en CMOS ==		== Fabrikasjon av en CMOS ==

	Denne artikkelen er under arbeid. Det er lov å hjelpe til, og det er lov å pirke.		Denne artikkelen er under arbeid. Det er lov å hjelpe til, og det er lov å pirke. For her går det litt fort i svingene.

	I faget Halvlederteknologi lærer man hvordan en CMOS fabrikeres. Prosessen kan deles inn i 14 godt gjennomtenkte trinn.		I faget Halvlederteknologi lærer man hvordan en CMOS fabrikeres. Prosessen kan deles inn i 14 godt gjennomtenkte trinn.

Idahj: Ny side: CMOS (Complementary metal oxide semiconductor) er en klasse av mange forskjellige integrerte kretser. CMOS brukes blant annet i mikroprosessorer. == Fabrikasjon av en CMOS == Denne artikk...

2009-11-24T20:43:25Z

Ny side: CMOS (Complementary metal oxide semiconductor) er en klasse av mange forskjellige integrerte kretser. CMOS brukes blant annet i mikroprosessorer. == Fabrikasjon av en CMOS == Denne artikk...

Ny side

CMOS (Complementary metal oxide semiconductor) er en klasse av mange forskjellige integrerte kretser. CMOS brukes blant annet i mikroprosessorer.

== Fabrikasjon av en CMOS ==

Denne artikkelen er under arbeid. Det er lov å hjelpe til, og det er lov å pirke.

I faget Halvlederteknologi lærer man hvordan en CMOS fabrikeres. Prosessen kan deles inn i 14 godt gjennomtenkte trinn.

'''1. Twin well process'''

Utgangspunktet for prosesseringen er en wafer av silisium. Se figuren under. Epilaget er av samme art som substratet, men renere og har færre defekter. Silisiumet er på forhånd dopet.

[[Bilde:Wafer.JPG]]

Denne renses, renhet er uhyre viktig. Partikler, uorganiske og organiske forurensninger og oksidlag som skapes naturlig når silisiumet kommer i kontakt med oksygen ønskes fjernet. Deretter gror man med vilje et nytt oksidlag (temperatur rundt 1000 grader Celsius og tilførsel av Oksygen). Dette laget beskytter waferen mot nye forurensninger og forindrer at det blir stor skade på wafer ved kommende [[ioneimplantasjon]]. Det skal også bli lettere å kontrollere dybden ionene implanteres i. For ordens skyld er laget 150 Å tykt.

Ved [[Fotolitografi]] lages en maske med åpning der det skal lages i brønner, i første omgang for n-brønner. Seinere gjøres samme prosess for p-brønnene. N-brønnene og p-brønnene er de dopede områdene mellom source og drain i transistoren, hvorpå dopingen er av motsatt art enn den i source og drain. Fra nå av brukes det engelse ordet for brønn - well.

[[Bilde:Twinwell.JPG]]

p+ og p- angir henholdsvis tyngre og lett doping. Etter ioneimplatasjonen strippes fotoresisten med oksygen, og man renser waferen. Så varmebehandles waferen slik at dopingatomene aktiveres og eventuelle ødeleggelser av silisiumkrystallet helbredes. Dette står bedre begrunnet i artikkelen om [[ioneimplantasjon]].

Alt dette gjøres en gang til, men nå lages en p-well.

[[Bilde:Twinwell2.JPG]]

'''2. Shallow trench isolation process'''

Nå ønsker man å lage isolerende områder mellom p- og n-wells. Dette er en prosess som krever mange steg. Foreløpig gidder jeg bare å gi en kort oppsummering:

2.1 Oksidlaget fra (1) fjernes, og nytt lages på samme måte.

2.2 Et lag med nitrid deposteres ved LPCVD (Low Pressure [[Chemical Vapour Deposition]]). Nitridlaget har til felles med oksidlag at det fungerer som maske, men siden nitridlaget er mye hardere fungerer det også som poleringsstopp - noe som kommer til nytte senere.

2.3 Ny runde med fotolitografi for å lage en maske for etsing.

2.4 Gropene som skal fylles med isolerende oksid etses. [[Etising]]en skal være anisotrop.

2.5 Oksidlag dannes på veggene i gropa.

2.6 Oksid deponeres på wafer ved CVD.

2.7 Kjemisk-Mekanisk polering av oksidlaget. Poleringen stopper når man når nitridlaget.

2.8 Nitridlaget etses bort.

'''3. Poly gate structure process'''

Gaten lages av polysilisium, fra nå av kalt poly. Poly deponeres på wafer, og maske lages. Poly etses bort, bortsett fra der gaten er.

'''4. Lightly doped drain'''

Source og drain dopes i to omganger. Først en lett og grunn doping, deretter en sterkere og litt dypere doping. I denne omgangen gjøres den lette dopingen.

Man bruker fotolitografi for å lage en maske som beskytter n-well når man skal dope source og drain til p-well. Source og drain til p-well skal nemlig n-dopes, og man ønsker for all del ikke å øke dopingkonsentrasjonen i n-well. Motsatt i tilfellet for doping av source og drain til n-well.

Dopingen skjer med tyngre dopingmidler for at dopingen ikke skal trenge for dypt ned. Arsenikk (As) of BF<sub>2</sub> brukes som henholdsvis n- og p-doping.

'''5. Sidewall spacer formation'''

Før man kommer med den tyngre dopingen i source og drain, ønsker man å beskytte sideveggene til gate, slik at ioner ikke hopper inn der. Et oksidlag deponeres, og etses bort (dry plasma etch). Det flotte er at når man etser på denne måten (anisotropt) blir oksidet på sideveggene til gate igjen.

'''6. Source/Drain implant'''

På lignede måte som i (4) dopes source og drain. Denne gangen implanteres dopingatomne litt dypere.

'''7. Contact formation'''

Man ønsker å lage kontakter på de aktive områdene (source, drain, gate). Titan brukes. Titan binder seg godt til silisium, men ikke silisiumoksid. Derfor kan man deponere Titan på waferen, og etse. Kun titanet som ligger oppå oksider forsvinner. Det er tøffe krav til kontaktenes egenskaper; ... her er det noen krav. Kommer senere.