ЗЕЛЕНОГРАДСКИЙ КРЕМНИЙ
Спецвыпуск Xakep, номер #011, стр. 011-034-2
2. Поверх окисла (или оксида - называй, как хочешь) наносится слой фоторезиста. Фоторезист имеет свойство не пропускать через себя всякие шальные ионы.
3. Далее проводится фотолитография. Берется специальная пленка с темными и прозрачными участками (их расположение строго обусловлено - сейчас сам поймешь, чем), и через нее пускается свет на диск. Естественно, что в тех местах, где пленка прозрачна (проходит свет), фоторезист засвечивается и теряет свои свойства, а там, где пленка свет не пропускает, с фоторезистом ничего не происходит. В конце этого этапа имеем пластину с двумя типами участков на поверхности: защищенные участки кремния, над которыми сохранился незасвеченный фоторезист, и незащищенные участки, над которыми фоторезист засвечен. Понятно, что взаиморасположение защищенных и незащищенных участков строго соответствует взаиморасположению темных и прозрачных участков на пленке.
4. Теперь легирование - собственно, ионная бомбардировка (или, как ее еще называют, ионная имплантация). Ускоритель частиц бомбардирует ионными пучками поверхность диска. В незащищенных участках, где фоторезист засвечен, ионы достигают кремния, амортизируя в слое оксида (чтоб не разгромить молекулярную структуру кремния). Если мы бомбардировали местность атомами фосфора, то в таком участке образуется n-карман (участок n-проводимости, т.к. фосфор пятивалентен, а кремний - четырехвалентен). Если же мы бомбардировали бором - образуются p-карманы (участок p-проводимости, бор трехвалентен). Итог этого этапа - имеем пластину, на поверхности которой некоторые участки кремния имеют либо n-проводимость, либо p-проводимость (смотря, чем бомбили).
5. Этап травления. На этом этапе смывается весь фоторезист.
6. Наносится новый слой фоторезиста...
7. ...который сразу засвечивается через другую пленку (фотолитография).
8. И еще раз легирование. Если в первый раз бомбили фосфором, то теперь нужно побомбить бором, и наоборот. В конце этого этапа наша пластина полностью покрыта p и n-карманами.
9. Еще раз травление.
И что?
Что мы поимели в итоге всего этого гимора? Пластинку с огромным количеством p и n-участков, расположенных так, как мы захотим (как расположим прозрачные и темные зоны на пленках). Перец, если ты хоть где-нибудь учился, то должен знать, что на таких вот p- и n-участках можно построить транзистор (черт, как я ненавижу это слово!). А на транзисторах можно построить любую схему! А это как раз и есть то, что нам нужно, т.к. чип - это не что иное, как схема (точнее, микросхема).
Смотри, приятель, оказывается, что создать чип довольно сложно: сначала надо спроектировать схему (смотря что заказали), потом разбить все элементы в этой схеме на транзисторы, транзисторы разбить на совокупности p/n-участков, нарисовать две пленки (одну для p-участков, другую - для n), прогнать от начала весь процесс, который я расписал по пунктам выше... Шизанешься.
СЕМИКОНДАКТОРСКИЕ ЗАМОРОЧКИ
Теперь, когда ты уже подкован в чипостроении, можем поговорить о некоторых тонкостях. Помнишь, я отмечал, что диаметр диска очень важен? Дело в том, что чем больше диск, тем выгоднее с ним работать (тем больше чипов можно расположить на поверхности одного диска). На данный момент оборудование "Короны" позволяет работать с дисками диаметром 150 мм. Это достаточно хороший результат (когда только начинали, могли работать с 25-миллиметровыми дисками). Вообще, ребята говорят, что с этими пластинами беда: прикинь, если предприятие, выращивающее кремниевые сосульки, перейдет вдруг на 300 мм? Тогда и "Короне" придется апгрейдить свое оборудование до такого же размера, а это нехилые затраты. И еще о затратах: один сломанный диск диаметром 150 мм - это приблизительно двести баксов убытка :(. Размеры чипов тоже варьируются, в зависимости от сложности схемы. Чем сложнее схема - тем больше чип. Иногда бывают такие сложные, что на одном диске умещается не более 50 чипов. Для схем средней сложности это число составляет около 1500 чипов на диск. Следующий каверзный момент - минимальный литографический размер. От этого параметра зависит размер чипа: чем он меньше, тем меньше чип (соответственно, тем больше чипов можно расположить на одной пластине). Минимальный литографический размер для "Короны Семикондактор" - 0.8 микрона. Это пока еще мировой стандарт, но Intel, например, уже собирается переходить на 0.5 микрона. Так что за этим параметром тоже надо поспевать.
