ในชั้นเรียนของฉันเราอ่านผ่านการพิมพ์หิน แต่ส่วนใหญ่เป็นด้านทัศนศาสตร์ของสิ่งต่าง ๆ (ขีด จำกัด การเลี้ยวเบนการแช่ของเหลวเพื่อเพิ่มมุมของการเกิดอุบัติเหตุ ฯลฯ )
จุดหนึ่งที่ไม่เคยได้รับการคุ้มครองเป็นวิธีการที่แสงจริงDOPESซิลิคอนและการสร้างทรานซิสเตอร์ ฉันพยายามที่จะสะดุดในอินเทอร์เน็ต แต่ทุกบทความมีทางเหนือหัวของฉันหรือทางที่คลุมเครือเกินไป
ในระยะสั้นลำแสงโฟกัสของแสงที่พุ่งตรงไปยังสารประกอบอย่างซิลิกอนนำไปสู่ทรานซิสเตอร์ที่ "พิมพ์" ได้อย่างไรเพราะขาดคำที่ดีกว่า?
คำตอบ:
มีหลายขั้นตอน แต่กระบวนการพื้นฐานคือคุณใช้ช่างถ่ายภาพ
ที่จุดเริ่มต้นของขั้นตอนกระบวนการ photoresist คือ "หมุน" เพื่อเวเฟอร์ มันเป็นสิ่งที่แท้จริงพวกมันหมุนเวเฟอร์ในขณะที่หยดโพลีเมอร์ลงบนพื้นผิวซึ่งกระจายออกเป็นชั้นบาง ๆ ของความหนาที่แม่นยำ นี่คือการรักษาแล้ววางลงในเครื่อง photolitographic ซึ่งโครงการภาพบนแผ่นเวเฟอร์ที่ออกจากภาพที่แฝงอยู่ใน Photoresist (AKA PR)
PR ได้รับการพัฒนา (ตัวต้านทานบางตัวเป็นลบและบางตัวเป็นบวกซึ่งหมายความว่าพื้นที่โล่งอยู่หรือพื้นที่โล่งถูกกำจัด) กระบวนการพัฒนาจะลบส่วนต่าง ๆ ของ PR ที่จะถูกลบทิ้งทิ้งไว้เบื้องหลังรูปแบบที่ต้องการ
PR สามารถกำหนดพื้นที่ที่ถูกแกะสลัก (ลบออก) หรือหน้าต่างซึ่งฝังอิออน การปลูกฝังเป็นกระบวนการที่ Si เจือด้วยยา
เมื่อทำการฝังพื้นที่แล้วพีอาร์ที่เหลือจะถูกลบออกและเวเฟอร์จะถูกบำบัดด้วยความร้อนเพื่อลดความเสียหายของรากฟันเทียม
ในระหว่างขั้นตอน litho คือการสะสมการเจริญเติบโตการกัดเซาะการอาบน้ำแบบเปียกการบำบัดด้วยพลาสมาเป็นต้น
หากต้องการอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนการฉายภาพ (ภาพ):
การออกแบบเดิมของไมโครชิปคือ "วาด" โดยวิธีอื่น (เช่นอิเล็กตรอนกล้องจุลทรรศน์) บนแผ่นกระจกที่เรียกว่าเส้นเล็ง เรติเคิลถูกถ่ายภาพบน photoresist พร้อมการลด (เช่นการลดลง 4 เท่าในเครื่อง ASML) ทำให้เกิดโครงสร้างขนาดเล็ก ในขณะที่ทุกขั้นตอนในการทำชิปมีความสำคัญขั้นตอนการถ่ายภาพนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดคุณภาพและขนาดฟีเจอร์ของชิปขั้นสุดท้ายรวมถึงความซับซ้อนและค่าใช้จ่าย
เมื่อกล่าวถึงเทคโนโลยีกับนาโนมิเตอร์มันเป็นเรื่องเกี่ยวกับมิติวิกฤต (ขนาดคุณสมบัติที่เล็กที่สุด) ที่สร้างขึ้นในขั้นตอนนี้ (หากสามารถแล้ว "ประมวลผล" ทางเคมีในปัจจุบัน) อยู่ที่ประมาณ 20 นาโนเมตร (เปรียบเทียบกับความยาวคลื่นแสงที่มองเห็นได้ที่ 500 นาโนเมตรและ ถึงอะตอมมิกซิลิกอนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 นาโนเมตร) โดยปกติแล้วขนาดที่เล็กกว่าที่สำคัญยิ่งชิปจะเร็วขึ้นและประหยัดพลังงานมากขึ้น
เครื่อง photolithography ปัจจุบันใช้แสง DUV (ultra ultraviolet) ที่ความยาวคลื่น 193 นาโนเมตร เครื่องรุ่นต่อไปจะใช้แสง EUV (อัลตราไวโอเลตมาก) ที่มีความยาวคลื่น 13.5 นาโนเมตรและจะใช้เลนส์ที่ทำจากกระจกบริสุทธิ์ในสุญญากาศ (เพราะแก้วและแม้แต่อากาศดูดซับแสง EUV)
หน้าเว็บนี้ (ลิงก์ที่ถูกขโมยจากคำตอบสำหรับคำถามนี้ ) แสดงขั้นตอนต่าง ๆ สำหรับการสร้างทรานซิสเตอร์บนแผ่นเวเฟอร์ อธิบายได้ดีมากด้วยภาพประกอบที่ชัดเจน
ฉันคิดว่าสิ่งที่คุณขาดหายไปคือแสงไม่ได้ใช้โดยตรงเพื่อดูดซับซิลิกอนมันถูกใช้เพื่อสร้างหน้ากากที่ปกป้องส่วนหนึ่งของซิลิคอนซึ่งไม่ต้องเจือด้วย การเติมนั้นกระทำโดยการเปิดเผยส่วนที่ไม่มีการป้องกันกับก๊าซบางชนิดซึ่งแพร่กระจายในซิลิคอน