Elektronički dizajn - Tehnologija - 1. dio

Budući da daljnje objašnjavanje detalja o električnom dizajnu nema puno smisla, ukoliko se ne znaju neke osnove, u ovome nastavku će biti riječi o tehnologiji koju smo sreli u prvom dijelu.

Osnova CMOS-technologije je P-tip supstrat - to je silicij, kome su dodani 3-valentni elementi poput bora ili aluminijuma. Time nastaje višak "šupljina" u poluvodiču i on time postaje vodljiv. U ovom prvom koraku, na supstrat se stavlja oksid, čija je uloga izolirati supstrat od vodljivih slojeva koji se kasnije nanose na njega.

U slijedećem koraku se u oksidu prave otvori u koji će kasnije biti implantirani nisko-dotirani poluvodič inverznog, n-tipa. Otvor se radi fotolitografskim postupkom, time što se na oksid namaže foto-lak, koji se potom osvijetli ultraljubičastim zrakama. Tamo gdje je palo svjetlo, lak se daje skinuti kemijskim postupkom (kiselina ga razgrađuje), a tamo gdje nije palo svjetlo, lak ostaje. S lakom, međutim, skida se i oksid, koji se nalazi ispod laka, tako da je na tim mjestima supstrat u direktnom dodiru sa zrakom.

U ovome koraku se u otvoru, koji je dobijen nakon drugog koraka, stvara inverzni tip poluvodiča (n-tip). To se radi ubacivanjem 5-valentnih atoma (uglavnom fosfor) u otvor, pri čemu koncentracija 5-valentnih atoma mora biti veća od već prisutne koncentracije 3-valentnih atoma. Postupak se obavlja u dva koraka - prvo se 5-val. atomi upucavaju u p-tip supstrat, a potom se materijal zagrijava, kako bi ti atomi difundirali dublje u substrat. Sa dubinom opada koncentracija 5-valentnih atoma, a dubina ovog novog n-substrata (na engleskom se obično naziva n-well) je ondje, gdje je koncentracija 5-valentnih atoma postaje jednaka koncentraciji 3-valentnih atoma. Tipično je, osim toga, da se n-supstrat uslijed grijanja širi i u stranu, pa je n-well za određeni iznos uvijek veći od za to predviđene maske.

Nastavak - 2. dio.