Elektronički dizajn - Tehnologija - 3. dio

Ovaj post je nastavak na prethodna dva dijela - ovdje možete naći 1. dio i 2. dio:

U ovom koraku su putem fotolitografije osvjetljava  maska za polisilicijum, kojom se selektivno biraju područja na polisilicijumu, ali i na gate-oksid ispod njega, koja će ostati očuvana, dok se sve ostalo nagriza kiselinom i sapire sa čipa. Tako dobijamo gate tranzistora i dielektrikum ispod njega, dok je ostatak površine u dodiru sa zrakom i time dostupan za dalje korake u proizvodnji. Kako smo već rekli, polisilicijum je vodljiv materijal, ali s puno većim specifičnim otporom od metalnih provodnika. Ono što se na ovoj slici ne vidi (jer bi nam za to trebala 3D-grafika), to je činjenica da polisilicijum može služiti i za električno povezivanje u sklopu, tj. on u svakom slučaju može ići i preko field-oxide-a, a postoje tehnologije u kojima se, npr. dva gate-a mogu direktno povezati polisilicijumom. To je slučaj kod starijih i / ili jeftinijih tehnologija, koje imaju samo jedan ili dva metalna sloja na raspolaganju, pa bi električno povezivanje bez polisilicijuma bilo nemoguće.

Osim toga, svaki gate uvijek izlazi izvan granica otvora difuzije i prelazi na field-oxide, a razlog tome ćemo vidjeti na slijedećim koracima.

U ovom koraku se - postupkom koji je potpuno sličan onome koji smo opisali prilikom stvaranja n-well-a - stvaraju inverzni slojevi u p-supstratu i n-well-u, koji predstavljaju terminale "source" ("izvor") i "drain" ("odvod") MOS-tranzistora. Princip rada tranzistora je u tome da radi kao sklopka, pri čemu struja teče između "source" i "drain" terminala, a naponom na gate-u se odlučuje da li će ta struja teći ili ne. Za rad tranzistora je neophodno potrebno da su "source" i "drain" izolirani jedan od drugog, pa je - da se vratimo na objašnjenje koje smo obećali u prethodnom koraku - to razlog zašto polisilicijum mora preći na field-oxide - svaki otvor za difuziju, koji služi za stvaranje MOS-tranzistora, mora biti podjeljen u dva međusobno izolirana dijela.

Iako je predstavljeno kao jedan korak, riječ je zapravo od dva koraka - n-difuzija i p-difuzija se proizvode u dva odvojena koraka. Oznake "p+" i "n+" na slici imaju isto tako svoje značenje - time se želi reći da je koncentracija većinskih nosilaca puno veća nego što je to slučaj kod p-supstrata i n-well-a (kod kojih bi, po istoj konvenciji, oznake bile "p" i "n"). Koncentracija je u slučaju "p+" i "n+" difuzije za neka 3 reda veličine (tj. oko 1000 puta) veća nego kod p-supstrata i n-well-a.

U ovom koraku je priča poprilično kratka - cijela se površina zatvara dielekrikom (nitridom), kako bi se izolirala i time omogućilo nanošenje metala iznad dielektrika.

Ova serija se završava u 4. dijelu.