| 10η διάλεξη: Είμαστε στο κομμάτι της κατασκευής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, το πώς κατασκευάζονται, δηλαδή, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Είχαμε δει κάποια βασικά στοιχεία. Το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, το πρώτο ολοκληρωμένο εδώ, και είχαμε δει για την διαδικασία υλοποίησης τα βήματα και ουσιαστικά τα στάδια κατασκευής. Να τα ξανασχολιάσουμε. Ξεκινάμε από το πυρίτιο, το οποίο, είπαμε, είναι ορυκτό υλικό, το οποίο είναι άφθονο γενικά και είναι πάρα πολύ φθηνή πρώτη ύλη. Στη συνέχεια γίνεται ανάπτυξη της δράβδου του μονοκριστάλου, είχαμε πει, με διαδικασία σε χώρο ειδικό λιώνει το πυρίτιο 1420 βαθμούς και στη συνέχεια σιγά σιγά ψήχεται καθώς ανεβαίνει προς τα πάνω το αρχικό σπόρος από τον οποίο ξεκινάει. Όλη η ιδέα είναι να γίνει αυτή η πτώση της θερμοκρασίας, η μείωση της θερμοκρασίας του υλικού να γίνει πάρα πολύ αργά με συγκεκριμένο ρυθμό, έτσι ώστε η κρυστάλωση να είναι ενιαία. Δηλαδή να μπορέσουμε να πάρουμε αυτό που ονομάζουμε μονοκρίσταλο. Να πάρουμε, δηλαδή, ένα σώμα πυριτίου το οποίο θα είναι μονοκρισταλικό υλικό. Είναι πάρα πολύ σημαντικό αυτό για τη λειτουργία όλα αυτά που είπαμε, όλη αυτή η θεωρία που αναπτύξαμε, ισχύει εφόσον το υλικό, το πυρίτιο πάνω στο οποίο κατασκευάζουμε τα τρανζίστορ μας είναι μονοκρισταλικό. Δεν έχει... ο κρύσταλος του πυριτίου είναι συνεχής. Κάθε σπάσιμο, κάθε ασυνέχειο, όπως λέγεται, στην κρυσταλική δομή του υλικού θα δημιουργήσει προβλήματα στη συμπεριφορά του αντίστοιχου τρανζίστορ. Έτσι λοιπόν γίνεται, δημιουργείται ο κύλινδρος του πυριτίου και στη συνέχεια κόβεται κανονικά και δημιουργείται αυτό που ονομάζεται wafer, αυτό που βλέπετε και στην εικόνα, και εδώ υπάρχουν εδεικτικά wafer από τα πρώτα, δηλαδή δεκαετία 80, βλέπετε τη διάμετρο και το πάχος, το πάχος δεν το βλέπετε τόσο καλά, αλλά μπορείτε να το δείτε μετά από κοντά, και στη συνέχεια στα διάφορα στάδια, έτσι τέλος δεκαετίας του 80, στη συνέχεια δεκαετία του 90 διάμετρος πλακίδιου, αυτό είναι ακατέργαστο, δηλαδή ουσιαστικά είναι πλακίδιο το οποίο δεν έχει κυκλώματα επάνω, δεν έχει τυπωθεί τίποτα, είναι το πλακίδιο, είπαμε όπως το παίρνουν οι εταιρίες για την κατασκευή του ολοκληρωμένου πριν ξεκινήσει οποιαδήποτε διαδικασία, και στη συνέχεια βλέπετε πιο μεγάλα και πιο μεγάλα, σήμερα η διάμετρος είναι σε αυτό εδώ το μέγεθος και βεβαίως εννοείται ότι εδώ πλέον έχουμε την ικανότητα να φτιάξουμε, δυνατότητα να φτιάξουμε πάρα πολλά κυκλώματα. Θα σας δείξω μετά κάποια πράγματα από τις συσκευασίες. Πάμε λίγο πάλι πίσω να δούμε τα βήματα, την γενική εικόνα πριν μπούμε σε λεπτομέρειες. Άρα λοιπόν είμαστε στο βήμα κοπίδι σκιών πυρητίου, στη συνέχεια πάνω στο πλακίδιο αυτό στο wafer αναπτύσσεται ένα επιταξιακό στρώμα είχαμε πει για να είμαστε σίγουροι για την απόλυτα σωστή δομή του κρυσταλικού πλέγματος, αυτό είναι της τάξης των 10 παραδείγματος από 10 μικρομέτρων αυτό το επιταξιακό στρώμα και πάνω σε αυτό ουσιαστικά αναπτύσσονται τα εξαρτήματα. Γίνεται ο σχηματισμός του οξυδίου του πυρητίου για προστασία, δηλαδή αφού κατασκευαστεί αυτό μπαίνει από πάνω ένα οξύδιο του πυρητίου για να το καλύψει και ουσιαστικά είναι ακριβώς η μορφή στην οποία βρίσκεται αυτό το πλακίδιο, το οποίο βλέπετε από την μια μεριά είναι γυαλιστερό, είναι από τη μεριά η οποία έχει το οξύδιο του πυρητίου, από την άλλη μεριά είναι θαμπό, χωρίς τίποτα. Είναι το πίσω μέρος του ολοκληρωμένου που θα κατασκευαστεί, των ολοκληρωμένων που θα κατασκευαστούν. Άρα, λοιπόν, τα κυκλώματα θα γίνουν από εδώ μεριά. Έτσι, λοιπόν, από το οποίο ξεκινάμε είναι ένα πλακίδιο, ένα wafer, το οποίο έχει πάνω το ένα προστατευτικό οξύδιο και θα περάσει στα συστήματα που είδατε στην φωτογραφία την αρχική, τα διάφορα συστήματα, για να τυποθούν επάνω τα κυκλώματα. Για να τυποθούν, λοιπόν, χρειαζόμαστε την λυθογραφική διαδικασία, την οποία στη συνέχεια θα δούμε αναλυτικά. Τα βήματα της λυθογραφικής διαδικασίας για την εκτύπωση είτε των τρανζίστορ, είτε των διασυνδέσεων, των γραμμών οι οποίες τις διασυνδέουν, θα τα δούμε στη συνέχεια αναλυτικά. Αυτά γίνονται μέσω φωτολυθογραφίας, δηλαδή με φωτισμό, έχουμε τις μάσκες, το φιλμ, το διαφανές φιλμ που υπήρχε στις παλιές μηχανές, τώρα πλέον εσείς πιθανόν δεν έχετε δει φιλμ, γιατί όλες είναι ψηφιακές οι μηχανές, αλλά τα φιλμ εξακολουθούν να υπάρχουν. Στη συγκεκριμένη διαδικασία, βεβαίως, υπάρχουν φιλμ, τα οποία απλώς δίνουν την μάσκα, η οποία θα φωτίσει το σχέδιο που θέλουμε πάνω στο ολοκληρωμένο. Μπορεί επίσης αυτό να γίνει με την ηλεκτρονική λιθογραφία, να αναφέρω εδώ δυο-τρία πράγματα, γιατί είναι σημαντικά. Όπως καταλαβαίνετε, όπως γνωρίζετε μάλλον, το φως έχει διάφορα φαινόμενα, όταν αρχίζουμε και έχουμε πολύ λεπτές σχισμές να περάσει. Δημιουργούνται φαινόμενα περίθρασης και όλα αυτά. Άρα, λοιπόν, ένα θέμα που έχουμε είναι το ότι αν θέλουμε να φτιάξουμε πολύ λεπτές γραμμές, οι μάσκες με οπτικό φως είναι αρκετά δύσκολες. Δεύτερον, είναι το ότι όταν ακουμπάει το φιλμ πάνω στο ολοκληρωμένο, γιατί ακουμπάει, σημαίνει ότι υπάρχει φθορά, μηχανική φθορά, που σημαίνει ότι δεν μπορεί επάπειρο να χρησιμοποιείται το ίδιο φιλμ, κάποια στιγμή θα υπάρχει φθορά που θα το κάνει άχρηστο. Για αυτούς τους λόγους, γενικότερα, υπάρχει η διαδικασία της ηλεκτρονικής λιθογραφίας, όπου το σχέδιο του ολοκληρωμένου γράφεται από μία δέσμη. Σχεδιάζεται από μία δέσμη. Άρα, λοιπόν, έχουμε μια παραγωγή ηλεκτρονίων, ένα κανόνι ηλεκτρονίων, το οποίο κινείται και ζωγραφίζει, πρακτικά, τις γραμμές ή τις περιοχές που θέλουμε πάνω στο ολοκληρωμένο. Άρα, το πώς θα επιράσσουμε την επιφάνεια για να σχεδιαστεί, ξαρτάται από το αν θα ακολουθήσουμε τη διαδικασία της φωτολυθογραφίας ή της ηλεκτρονικής λιθογραφίας. Εννοείται, η δεύτερη είναι αρκετά πιο δαπανηρή, αλλά βέβαια μπορεί να μας λύσει το πρόβλημα ακόμη και σε πολύ μικρές διαστάσεις σχεδίου. Στη συνέχεια γίνεται μέτρηση και δοκιμή. Δηλαδή, σε κάθε πλακίδιο wafer επάνω φτιάχνονται δεκάδες ή εκατοντάδες ή και χιλιάδες ανάλογα με το μέγεθος, είτε του κυκλώματος το μέγεθος και του πλακιδίου ολόκληρο το μέγεθος. Και, επομένως, το πρώτο βήμα είναι να ελεγχθεί το πλακίδιο, το wafer ολόκληρο, μη τυχόν κάποια από τις δεκάδες μάσκες που τυπώθηκαν στα διάφορα βήματα κουνήθηκε. Έφυγε η επιθέστης. Αν τυχόν συμβεί αυτό, όπως καταλαβαίνετε, ολόκληρο το wafer είναι άχρηστο. Γίνεται λοιπόν πρώτον μια ένας αριθμός μετρήσεων να επιβεβαιώσουν ότι τα κυκλώματα που έχουν τυπωθεί έχουν καλές πιθανότητες να δουλεύουν, δηλαδή δεν κουνήθηκε καμιά μάσκα επιθέστης, ή άλλα γενικότερα προβλήματα, αν δεν προέκυψαν, για το συνολικό wafer. Αφού επιβεβαιωθεί σε πρώτη φάση αυτό, γίνεται ο διαχωρισμός σε πλακίδια, δηλαδή κόβεται το wafer στα ολοκληρωμένα τα οποία θα χρησιμοποιήσουμε ένα ένα το κάθε ένα ξεχωριστό κύκλωμα και στη συνέχεια γίνεται συσκευασία για να γίνει χειροπιαστό. Δηλαδή το wafer είναι αυτό που βλέπετε ουσιαστικά εδώ μέσα. Αυτό είναι ένας μικροελεγκτής παλιός, πάρα πολύ παλιός, ο οποίος έχει τζαμάκι για να δείτε το κύκλωμα, γι' αυτό τα χρησιμοποιώ αυτά. Είναι πάρα πολύ παλιές οι συσκευασίες αυτές, αλλά έχει το πλεονέκτημα, είπαμε, ότι είναι ορατό μέσα το κύκλωμα και μπορείτε να δείτε και το κύκλωμα πόσο είναι και τη διαδικασία του bonding. Αυτά προχωρήσετε και προς τα πίσω. Δηλαδή παρόμοια πράγματα είναι, τα δυο τσιπάκια τα μικρότερα είναι μνήμες και το μεγαλύτερο είναι ένας μικροελεγκτής, αλλά είπαμε είναι δεκαετία του 90 όλα αυτά. Γίνεται η συσκευασία λοιπόν και αφού γίνει η συσκευασία για να γίνει χειροπιαστό και να έχουμε τη δυνατότητα της απαγωγής της θερμότητας, γιατί ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα, είπαμε, είναι η θερμότητα που αναπτύσσεται, στη συνέχεια γίνεται ξανά μέτρηση πλέον του προϊόντος, του τελικού ολοκληρωμένου, του χειροπιαστού, αυτού που θα πάρει η μηχανή ή ο άνθρωπος, ο τεχνικός, να το συναρμολογήσει σε κάποιο μεγαλύτερο κύκλο. Αυτή είναι η εικόνα, είπαμε, για την διαδικασία παρασκευής του wafer στη συνέχεια θα μπούμε στη διαδικασία της φωτολυθογραφικής επεξεργασίας. Έχουμε, λοιπόν, το wafer, το υπόστρωμα και επάνω έχουμε το οξύδιο. Είναι, είπαμε, το ενδιάμεσο στάδιο, είχα αναφέρει την προηγούμενη φορά, ότι σε αυτή τη μορφή που απλώς έχουμε το οξύδιο πάνω στο wafer και τίποτε άλλο, μέχρι αυτό το σημείο είναι άλλα εργοστάσια τα οποία παρασκευάζουν αυτό το wafer. Μετά αυτό ταξιδεύει στα εργοστάσια κατασκευής, έτσι ώστε τα εργοστάσια κατασκευής ουσιαστικά έχουν τον εξοπλισμό για να τυπώσουν τα κυκλώματα. Δεν έχουν, δηλαδή, τον εξοπλισμό για να παράγουν αυτό κατά αυτό το wafer. Έχουμε, λοιπόν, αυτό εδώ που βλέπετε σαν σχετικό πάχος, εδώ να σημειώσω ότι αυτό που λέγεται εδώ substrate, στην πραγματικότητα είναι αυτό το επιταξιακό στρώμα μόνο. Γιατί ολόκληρο το wafer είναι, βλέπετε, χειροπιαστό, που σημαίνει ότι είναι της τάξης του μισού χιλιοστού. Δηλαδή, έχει 300 με 500 μικρόμετρα πάχος. Αυτό εδώ, το πάχος του οξυδίου, μπορεί να είναι ένα δύο μικρόμετρα. Ή παραπάνω, αλλά αυτή είναι η τάξη μεγέθος. Αυτό εδώ, είπαμε, είναι της τάξης των 10 μικρομέτρων. Άρα, λοιπόν, αυτό που βλέπουμε ουσιαστικά, δεν λέγεται υπόστρωμα για να έχουμε την εικόνα, την γενική, αλλά στην πραγματικότητα τα σχετικά μεγέθη θα είναι εδώ, να είναι το επιταξιακό στρώμα που αναπτύσσεται και εδώ, ένα λεπτό σχετικά, έτσι. Μάλλον αυτό χαρακτηρίζεται παχύ οξύδιο, γιατί λεπτό οξύδιο σημαίνει κάτι angstrem, κάτι δεκάδες angstrem. Αυτό είναι παχύ οξύδιο, είναι ήδη 2-3 μικρόμετρα, είναι παχύ οξύδιο. Εδώ πέρα βλέπουμε τη διαδικασία εφαρμογής της φωτολυθογραφίας. Αλλά και της ηλεκτρονικής λυθογραφίας η διαδικασία είναι η ίδια, θα δούμε στη συνέχεια που ακριβώς διαχωρίζεται. Εδώ, λοιπόν, απλώνεται πάνω ένα υλικό, το λεγόμενο photoresist. Υδικό υλικό φωτοευπαθές ή πολυμεριζόμενο με την επίδραση δέσμης ηλεκτρονίων. Ανάλογα είπαμε προς ποια κατεύθυνση θα πάει το επόμενο βήμα. Αυτό, λοιπόν, απλώνεται ενιαία. Και εδώ είναι η διαδικασία εφαρμογής της μάσκας και της εκτύπωσης του όποιου σχεδίου έχει η μάσκα πάνω σε αυτό το φωτοευπαθές υλικό. Αυτή η εκτύπωση μπορεί να γίνει εδώ, λέει, με υπεριόδες φως, όπου αυτό προφανώς μπορεί να είναι είτε θετικό είτε αρνητικό το φιλμ. Δηλαδή μπορεί να εμποδίζει το φως να περάσει εκεί που θέλουμε να γίνει η διαδικασία ή να επιτρέπει το φως να περάσει εκεί που θέλουμε να γίνει η διαδικασία. Εδώ, όπως βλέπουμε, έχουμε την περίπτωση όπου υποτίθεται ότι το φως περνάει σε όλο το υπόλοιπο διάστημα και εδώ μένει μπλοκαρισμένο. Επομένως, ανάλογα με το υλικό το οποίο υπάρχει εδώ στο φωτοευπαθές υλικό, θα πολυμεριστεί ή θα παραμείνει, θα διαφοροποιηθεί εν πάση περιπτώσει αυτή η επιφάνεια που φωτίστηκε από την επιφάνεια την υπόλοιπη που δεν φωτίστηκε. Ή το αντίθετο, όπως καταλαβαίνετε, δεν έχει σημασία ιδιαίτερη. Σημασία έχει ότι πλέον εδώ αυτό το υλικό είναι διαφορετικό από αυτό που έμεινε. Έχει πλέον διαφορετική δομή, διαφορετική σύσταση, που σημαίνει ότι αν το περάσουμε από κάποια ειδικά χημικά, το υλικό θα απομακρυνθεί από εκεί που ήταν το σχέδιο, από την περιοχή στην οποία ήταν το σχέδιο. Αυτή είναι η γενική ιδέα. Δηλαδή, τροποποιείται το υλικό, πολυμερίζεται, όπως λέμε, γιατί συνήθως αυτά είναι κάποια πολυμερή, και ουσιαστικά με επίδραση κατάλληλου χημικού μπορούμε να διαφοροποιήσουμε και να πάρουμε, βλέπετε, αυτό το σχέδιο που θέλαμε, το γεωμετρικό σχέδιο, να το πάρουμε να απομακρυνθεί το υλικό που σημαίνει εδώ πλέον έχει εμφανιστεί, αυτό εδώ προστατεύει την υπόλοιπη επιφάνεια, έχει εμφανιστεί εδώ το οξύδιο του πυρητίου. Με επόμενη διαδικασία μπορούμε να απομακρύνουμε το οξύδιο, πάλι χημική διαργασία, καταλαβαίνετε, μιλάμε για ένα χημικό εργοστάσιο. Με επόμενη χημική διαργασία απομακρύνουμε βλέπετε και το οξύδιο, οπότε ουσιαστικά εδώ έχει αποκαλυφθεί η επιφάνεια του πυρητίου. Από τη στιγμή που έχει αποκαλυφθεί η επιφάνεια του πυρητίου σε επιλεγμένη γεωμετρία, σε επιλεγμένο σχέδιο, το κάναμε πλέον ένα άνοιγμα στο σχέδιο που θέλουμε, μπορούμε πλέον εδώ να βάλουμε τις προσμήξεις για τις οποίες είχαμε συζητήσει, δηλαδή αν βάλουμε δότες θα έχουμε εν τύπου περιοχή εδώ, αν βάλουμε αποδέκτες θα έχουμε πε τύπου περιοχή εδώ, σε αυτό το άνοιγμα. Ανάλογα λοιπόν με το τι υλικό θα βάλουμε, θα γίνει εδώ εμπλουτισμός σε επιπλέον είτε αποδέκτες είτε ηλεκτρόνια είτε οπές και επομένως αυτή η περιοχή θα τροποποιηθεί και θα πάρει μια τις δύο μορφές είτε εν τύπου είτε πε τύπου που θέλουμε. Προσοχή, αυτό εδώ καλό είναι να το γνωρίζετε. Οι δύο τυπικές πιο γνωστές διαδικασίες είναι η ιωνική εμφύτευση και η διάχυση. Οι μεν πρώτοι όπως καταλαβαίνετε και πάλι γίνεται με βομβαρδισμό με ιόντα, τα ιόντα του υλικού που θέλουμε, το βομβαρδίζουμε και επομένως υπάρχει μια διείσδιση μέσα στο υλικό. Η άλλη περίπτωση είναι η διάχυση, δηλαδή βάζουμε το πλακίδι ως ένα χώρο που υπάρχουν ατμοί του υλικού που θέλουμε και το υλικό αυτό διαχείεται εδώ στην περιοχή που είναι η ανοιχτή επιφάνεια. Εκεί θα διαχειθεί, φυσικά εξαρτάται το ποσοστό των προσμίξεων, το βάθος που θα προχωρήσουν, εξαρτάται τη θερμοκρασία, την πίεση, τις συνθήκες με τις οποίες θα γίνει αυτή η διαδικασία. Πόσο πυκνό θα είναι το αέριο που θα έχει γύρω γύρω το υλικό που θέλουμε να προσδροφηθεί και όλα αυτά. Άρα λοιπόν με ελεγχόμενες συνθήκες γίνεται η διαδικασία της διάχυσης ή της ιονικής εμφύτευσης και στη συνέχεια το αποτέλεσμα είναι μια περιοχή μέσα στο σώμα του ημιαγωγού, μια περιοχή με διαφορετικού τύπου προσμίξεις. Εδώ να πούμε τη διαφορά ιονικής εμφύτευσης και διάχυσης όσον αφορά το αποτέλεσμα στην περίπτωση που έχουμε καταλαβαίνετε εδώ ένα άνοιγμα και από κάτω είναι το πλακίδιο, αν τυχόν έχουμε βομβαρδισμό με ιόντα έχουμε περισσότερες πιθανότητες το σχήμα της διάχυσης που θα πάρουμε να είναι σχετικά ορθογωνισμένο και σχετικά ομοιόμορφο. Στην περίπτωση που έχουμε διάχυση και όχι ιονική εμφύτευση τότε είναι προφανές ότι το σχήμα θα είναι όχι ακριβώς ορθογωνικό, θα έχει μια διαφορετική εικόνα. Δηλαδή οι ατέλειες που διαπιστώνουμε είναι πρώτον ότι ξεφεύγουμε από το εύρος γιατί η διάχυση θα γίνει και λίγο προς τα πλάγια αναγκαστικά και επίσης προφανώς δεν μπορούμε να πετύχουμε ορθογωνική τομή. Άρα λοιπόν στην περίπτωση της διαδικασίας της διάχυσης η εικόνα δεν είναι τόσο ορθογωνική όσο στην περίπτωση της ιονικής εμφύτευσης αλλά εν πάση περιπτώσει είναι σαφώς ικανοποιητική η λειτουργία που παίρνουμε στο τέλος. Και μεταδομένα ότι αυτή η διαδικασία είναι αρκετά πιο οικονομική από την ιονική εμφύτευση καταλαβαίνετε ότι μας ενδιαφέρει το αποτέλεσμα να είναι λειτουργικό. Επομένως, φτάσαμε στο σημείο να έχουμε την οποιαδήποτε διαχύση. Είναι προφανές ότι για να φτιάξετε έναν τρανζίστορ θέλετε αρκετά βήματα. Για να φτιάξετε έναν τρανζίστορ, παράδειγμα, εν μος τρανζίστορ προφανώς χρειάζεται να κάνετε τις δύο διαχύσεις, της εκκροής και της πηγής. Αν όμως θέλετε να κάνετε ένα πέμμος τρανζίστορ θα δούμε τώρα στη συνέχεια τη δομή ΣΥΜΟΣ αλλά σας λέω ενδεικτικά ότι πολλές φορές χρειαζόμαστε να κάνουμε μία περιοχή, μία διάχυση μέσα σε αυτήν να κάνουμε μία άλλη και μέσα σε αυτήν να κάνουμε μία τρίτη. Γενικά, χρειάζεται αυτή η διαδικασία να επαναληθεί αρκετές φορές. Μπορεί τρεις, μπορεί πέντε, ανάλογα με το τι θέλουμε να κάνουμε. Τι τεχνολογία θέλουμε να υλοποιήσουμε. Γι' αυτό είχαμε πει ότι η ΣΥΜΟΣ τεχνολογία είναι ίσως η πιο οικονομική σήμερα. Ό,τι παραπάνω θέλουμε να κάνουμε από αυτήν, θέλουμε να κάνουμε συνδυασμό διπολικής τεχνολογίας και μος τεχνολογίας. Σημαίνει παραπάνω βήματα. Γιατί τα άλλου τύπου εξαρτήματα, ας πούμε τα μος τρανζίστορ σε σχέση με τα διπολικά τρανζίστορ, δεν έχουν τις ίδιες προσμήξεις, τα ίδια ποσοστά προσμήξεων. Άρα, λοιπόν, σημαίνει άλλο βήμα. Άλλες μάσκες, άλλες σχεδιάσεις για να κάνουμε του άλλου τύπου τα εξαρτήματα. Κάνουμε τα μος τρανζίστορ, μετά θα κάνουμε και διπολικά. Άλλες διαδικασίες. Ξανά και ξανά, η ίδια διαδικασία όπως την περιγράψαμε εδώ, όλα τα βήματα ξανά, σε άλλες περιοχές. Καταλαβαίνει ότι όσο πιο πολλά βήματα κάνουμε, τόσο πιο πολύ ανεβαίνει το κόστος καταρχήν και τόσο πιο πολύ ανεβαίνει και ο κίνδυνος να γίνει μια στραβή. Κάτι να μη γίνει σωστά και επομένως όλο το wafer να πάει άχρηστο. Έτσι ανεβαίνει το κόστος της κατασκευής. Έχει ένα πραγματικό κόστος περισσότερων βημάτων να περάσει από περισσότερα χημικά στάδια επεξεργασίας. Και μέσω της μίωσης της πιθανότητας να βγει καλό το κύκλωμα, να βγει καλό ολόκληρο το wafer. Επομένως επαναλαμβάνοντας πολλές φορές αυτή τη διαδικασία κάνουμε ό,τι χρειάζεται μέσα στο πυρίτιο. Τελειώνουμε λοιπόν με αυτές τις διαδικασίες και στη συνέχεια χρειαζόμαστε να κάνουμε από πάνω. Πάνω από το πυρίτιο πλέον τις συνδέσεις. Οι διαδικασίες μέσα στο πυρίτιο επαναλαμβάνονται πολλές φορές όπως είπαμε προηγουμένως. Οι διαδικασίες για τις στρώσεις και τις διασυνδέσεις, όπως την περιγράψουμε εδώ, επίσης γίνεται πολλές φορές για να κάνουμε τις πολλαπλές στρώσεις των διασυνδέσεων. Είναι διαφορετική η λογική. Η λογική λοιπόν στην περίπτωση των διασυνδέσεων είναι αντίθετη. Δηλαδή θα βάλουμε το υλικό παντού, το υλικό με το οποίο θέλουμε να κάνουμε τη σύνδεση, θα το απλώσουμε παντού πάνω στο ολοκληρωμένο και θα το αφαιρέσουμε από εκεί που δεν χρειάζεται. Δηλαδή στην πράξη δεν βάζουμε το υλικό, είτε πολυκρισταλικό πυρίτιο είναι αυτό είτε μέταλο, δεν το βάζουμε εκεί που το θέλουμε, το απλώνουμε παντού και αφαιρούμε χημικά εκεί που δεν το θέλουμε. Ωραία, αυτό θα δούμε εδώ λοιπόν. Βλέπετε πάλι την αρχική δομή, βάζουμε το φωτοευαίσθητο υλικό. Συγγνώμη, εδώ βλέπετε απλώνουμε το υλικό. Εδώ λέει πολυσύλικον, πολυκρισταλικό πυρίτιο. Θα το δείτε συντομογραφία με τη λέξη πολυ. Είναι πολυκρισταλικό πυρίτιο, δηλαδή πυρίτιο αλλά δεν είναι μόνο κρίσταλος. Δηλαδή εξαγνώνεται πυρίτιο από πάνω, δεν μας ενδιαφέρει να γίνει... Οι συνθήκες είναι τέτοιες που δεν μας ενδιαφέρουν. Οι συνθήκες είναι τέτοιες ώστε το αποτέλεσμα είναι πολυκρισταλικό υλικό, δεν είναι μόνο κρίσταλος, αλλά δεν μας ενδιαφέρει γιατί θέλουμε απλώς να είναι ένα αγώγημο υλικό. Αυτό χρησιμοποιείται αποκλειστικά για τις πύλες, τις συνδέσεις, τις διασυνδέσεις των πυλών. Όπου είπαμε το μοστρανζίστορ δεν έχει πράγμα, δεν θέλουμε ρεύμα, θέλουμε απλώς το δυναμικό να εμφανίζεται εκεί. Δεν θέλουμε ρεύμα στις πύλες και επομένως δεν μας ενδιαφέρει το γεγονός ότι αυτό έχει ψηλή αντίσταση το υλικό. Είναι αγώγημο. Όχι αγωγημότητα μετά άλλου προφανώς, αλλά αγώγημο. Άρα λοιπόν το πολυκρισταλικό πυρίτιο χρησιμοποιείται αποκλειστικά για τις πύλες, διασυνδέσεις πυλών και επίσης μπορεί σε κάποιες τεχνολογίες να έχουμε δεύτερο στρώμα. Αυτό είναι ένα στρώμα συνήθως. Μπορεί να έχουμε και δεύτερο στρώμα το οποίο μπορεί να μας χρειαστεί για να κάνουμε πυκνωτές, χωρητικότητες. Επομένως γενικά απλώνουμε το υλικό, είτε πολυκρισταλικό πυρίτιο, είτε μέταλλο. Όταν λέμε μέταλλο συνήθως εννοούμε αλουμίνιο, αν δεν πούμε κάτι άλλο. Το σύνηθες μέταλλο στα ολοκληρωμένα είναι το αλουμίνιο. Απλώνουμε λοιπόν σε όλη την επιφάνεια το μέταλλο ή το πολυκρισταλικό πυρίτιο. Βάζουμε από πάνω το γνωστό φωτορεζής, το οποίο είπαμε το φωτοευπαθές υλικό μας. Κάνουμε τη διαδικασία με τη μάσκα και το φωτισμό. Βλέπετε εδώ θέλουμε να φύγει το φωτορεζής από αυτή την περιοχή εδώ που θέλει μια γραμμή να ζωγραφίσουμε. Άρα λοιπόν είναι η μάσκα που χρησιμοποιούμε, φωτίζουμε. Γίνεται η διαφοροποίηση του υλικού του φωτορεζής από την περιοχή που δεν φωτίζεται και από την περιοχή που φωτίζεται. Διαφοροποιείται η δομή του. Και επομένως όταν θα το περάσουμε σε κάποια διαδικασία χημική, όπως λέει εδώ το development, θα απομακρυνθεί το υλικό από την υπόλοιπη περιοχή και θα μείνει ζωγραφισμένη μόνο η γραμμή την οποία θέλουμε να σκεδιάσουμε. Φυσικά πάλι με χημικό τρόπο απομακρύνουμε το υλικό το υπόλοιπο και θα μείνει, αφού διώξουμε μετά και το φωτορεζής, θα μείνει η σύνδεση που θέλουμε να κάνουμε. Αυτή είναι η διαδικασία για να φτιάξουμε τις συνδέσεις. Άρα λοιπόν μια διαδικασία είδαμε για να φτιάξουμε μέσα στο υλικό της διαχείσης, η οποία επαναλαμβάνεται πολλές φορές για να φτιάξουμε διαφορετικού τύπου διαχείσης. Και μια διαδικασία με την οποία φτιάχνουμε από πάνω τα υλικά που στρώνουμε για τις διασυνδέσεις, η οποία είναι διαφορετική, η λογική είναι να απλώνουμε παντού το υλικό με το οποίο θα κάνουμε διασύνδεση και το διώχνουμε πρακτικά από εκεί που δεν χρειάζεται. Αυτή είναι και επαναλαμβάνω, επαναλαμβάνεται πολλές φορές ανάλογα με το πόσες επιφάνειες θέλουμε να κάνουμε. Βλέπετε εδώ ένα ολοκληρωμένο το οποίο έχει 11 επίπεδα μετάλλου. Είναι το μη, έτσι έχει κοπεί και βλέπετε εδώ για παράδειγμα τα πρώτα επίπεδα εδώ κάτω. Ένα, δύο, τρία, τέσσερα, πέντε, εδώ έξι, εφτά, οχτώ, εννιά, δέκα, κάπου χάσαμε ένα μέτρημα. Αυτά εδώ, από εδώ μέχρι εδώ είναι 11 επίπεδα μετάλλου. Αυτό που βλέπετε δηλαδή εδώ είναι σημεία στα οποία υπάρχει το μέταλλο και εδώ βλέπετε επίσης και σε το μη, έτσι, την σύνδεση. Δηλαδή αυτό εδώ κάπου, αυτά ενδιάμεσα είναι οξύδιο, έτσι, αυτό είναι οξύδιο. Δηλαδή εδώ βλέπετε τώρα υποτίθεται ότι αυτό εδώ ας πούμε ήταν μια γραμμή μετάλλου εδώ κάθετα, έτσι, καθώς κόπηκε φαίνεται το μέταλλο. Εννοείται δηλαδή ότι αυτή η απόσταση είναι οξύδιο και εδώ παντού ανάμεσα, εδώ φαίνεται καλά, είναι οξύδιο και το μέταλλο είναι ουσιαστικά θαμένο μέσα στο οξύδιο. Βλέπετε εδώ είναι καθαρή η περίπτωση για να καταλάβετε τη διαδικασία με την οποία γίνονται οι διάφορες στρώσεις. Δηλαδή στρώνεται οξύδιο και εκεί πάνω γίνεται το μέταλλο και μετά ξαναγεμίζει το οξύδιο. Δηλαδή, ουσιαστικά, εδώ αυτό που δεν σχολιάσαμε μέχρι τώρα είναι η διαδικασία αυτής της λύανσης. Αν αυτά τα αφήσετε να στρώνετε τις γραμμές του μετάλλου, μετά να στρώνετε παντού οξύδιο μονοτικό, μετά να στρώνετε την επόμενη γραμμή και το καθεξής, καταλαβαίνετε ότι όταν μια γραμμή περνάει πάνω από μια άλλη κάθετα, θα δημιουργηθούν ανισόπεδες επιφάνειες. Για να το αποφύγουμε αυτό στα πολλών επιπέδων ολοκληρωμένα, γίνεται λύανση. Δηλαδή, γεμίζουμε με πολύ οξύδιο, παχύ οξύδιο, ώστε τελικά η επιφάνεια να ξαναοριζοντιωθεί. Να πάρει δηλαδή το οξύδιο τα κενά και οι επόμενες γραμμές μετάλλου να βλέπουν από κάτω οριζόντια σχετικά επιφάνεια. Έτσι, λοιπόν, αυτή είναι η μορφή ενός ολοκληρωμένου. Από κάτω είναι τα τρανζίστορ, έτσι από εδώ και κάτω είναι τα τρανζίστορ, κατασκευασμένα, μέσα στο σώμα του πυρητίου. Αυτές είναι οι διασυνδέσεις, αυτό που φαίνεται δηλαδή είναι τα μέταλλα. Ερχόμαστε, λοιπόν, να συζητήσουμε το πιο σημαντικό κομμάτι, γιατί ουσιαστικά είναι η βασική δομή, το συνήθις δομή, αυτή που είναι η περισσότερο χρησιμοποιούμενη δομή για τα σημερινά ολοκληρωμένα, η δομή σημός. Τι σημαίνει σημός, σημαίνει complementary MOS, δηλαδή συμπληρωματικά MOS-τρανζίστορ. Πρακτικά, δηλαδή, έχουμε τη δυνατότητα να φτιάξουμε στο ίδιο πλακίδιο, βλέπετε, έχουμε ένα πλακίδιο πυρητίου, να φτιάξουμε και NMOS και PMOS-τρανζίστορ. Θα μου πείτε γιατί τόση συζήτηση. Γιατί αρχικά τα τρανζίστορ ξεκίνησαν οι κατασκευές των ολοκληρωμένων με ενός τύπου τρανζίστορ. Δηλαδή, είχαν ένα πλακίδιο στο οποίο ήταν έστω πε τύπου, γιατί όταν βγαίνει το wafer έχει κάποιο εντοπάρισμα, δεν το αφήνουνε καθαρό πυρίτιο, έχει μέσα ένα τύπο προσμίξον. Συνήθως, στις πιο πολλές περιπτώσεις, είναι τύπου π. Επομένως, σε ένα π τύπου πλακίδιο μπορείτε να φτιάξετε N τύπου διάγχυση και την υπόλοιπη δομή, που θα ξανασχολιάσω στη συνέχεια, και να φτιάξετε ένα NMOS-τρανζίστορ. Έτσι, λοιπόν, αρχικά, φτιάχναν ενός τύπου τρανζίστορ. Δηλαδή, φτιάχναν το πλακίδιο τύπου π, φτιάχναν NMOS-τρανζίστορ, φτιάχναν το πλακίδιο τύπου N, φτιάχναν PMOS-τρανζίστορ. Εννοείται ότι το πλακίδιο, το υπόστρωμα, μπορεί να είναι διαφορετικού τύπου. Γιατί? Ε, γιατί είπαμε. Διότι πρέπει να υπάρχει ανάστροφα πολωμένη αυτή επαφή, πάντοτε, έτσι ώστε το εξάρτημα να λειτουργεί οριζόντια. Αν τυχόν υπάρξει ρεύμα, αυτή η επαφή πολωθεί ορθά, καταστράφηκε απλώς το εξάρτημα. Δεν υπάρχει τρόπος ελέγχου αυτού του ρεύματος, δεν προβλέπεται, επομένως, αν τυχόν αυτή η επαφή πολωθεί ορθά, απλώς καταστρέφεται το εξάρτημα. Άρα, εδώ, η αρχική ιδέα, λοιπόν, ήταν να φτιάξουμε ενός τύπου. Και στη συνέχεια, υπήρξε η ιδέα του να φτιάξουμε και τους δύο τύπους, φτιάχνοντας το λεγόμενο πηγάδι. Δηλαδή, n-well, βλέπετε, έχουμε ένα π-τύπου υπόστρωμα, π-τύπου substrate, και στη συνέχεια, σε αυτό επάνω φτιάχνουμε ένα πηγάδι εκεί ακριβώς που θέλουμε να φτιάξουμε το πημός τρανζίστορ μας. Άρα, φτιάχνουμε το πηγάδι, το οποίο πιθανότατα είναι αρκετά μικρόμετρα, δηλαδή μπορεί να είναι 3, 4, 5 μικρόμετρα βάθος, και στη συνέχεια φτιάχνουμε εδώ μέσα στο πηγάδι το πημός τρανζίστορ. Έτσι λοιπόν, κάποια στιγμή ξεκίνησαν να φτιάχνονται τα λεγόμενα σημός ολοκληρωμένα κυκλώματα. Δεκαετία του 80 περίπου. Φτιάχναν λοιπόν στο ίδιο πλακίδιο και ενμός και παιμός τρανζίστορ. Βεβαίως αυτή είναι, είπαμε σήμερα, η κυρίαρχη τεχνολογία. Εδώ λοιπόν διαπιστώνουμε, αυτό είναι μια ωραία εικόνα, γιατί μας δείχνει και τα σχετικά πάχη. Δηλαδή βλέπετε αν αυτό εδώ είναι της τάξος των 10 μικρομέτρων, καταλαβαίνετε τα σχετικά μεγέθη που βλέπουμε εδώ στην εικόνα για τα διάφορα επίπεδα. Τι διακρίνουμε εδώ? Διακρίνουμε τη διάχυση τύπου n. Στη συνέχεια διακρίνουμε αυτό εδώ το λεγόμενο λεπτό οξύδιο και στη συνέχεια από πάνω του την πύλη. Άρα λοιπόν αυτή είναι η πύλη του τρανζίστορ εδώ. Αυτό το λεπτό οξύδιο είναι πάρα πολύ χαρακτηριστικό και είναι αυτό που μπαίνει στον τύπο υπολογισμού της συμπεριφοράς, στο βετάφ, στο θρέσχολ. Άρα λοιπόν αυτό είναι πολύ κρίσιμο, πρέπει να είναι πολύ σωστή, το στρώμα αυτό πρέπει να είναι πολύ σωστό, είναι το λεγόμενο λεπτό οξύδιο, έτσι ονομάζεται, thin oxide, και αυτό πρέπει να είναι πάρα πολύ σωστό για να έχουμε σωστή λειτουργία όλων των εξαρτημάτων, των εκατομμυρίων τρανζίστορ που κατασκευάζονται σε ένα wafer. Αυτό είναι το κρίσιμο οξύδιο. Στη συνέχεια θέλουμε να πάρουμε σύνδεση εδώ με τις διαχείσεις, αφήνουμε τρύπα στο οξύδιο και όταν θα εξαχνωθεί μέταλλο από πάνω, σε όλη την επιφάνεια όπως είπαμε προηγουμένως, θα καλύψει και αυτές τις τρύπες. Φυσικά εννοείται εδώ στην κάλυψη, πιθανό να μην είναι τόσο λίγο το κενό εδώ, θα είναι λίγο παραπάνω, έτσι. Δηλαδή το μεταλλο, η ποσότητα δεν έχει κανέναν λόγο να είναι περισσότερο εδώ. Άρα εδώ εφόσον υπάρχει τρύπα και θα μπει λίγο παραπάνω, εδώ πάνω θα κάνει κυλότητα. Σε αυτά εδώ πέρα δεν υπάρχουν καθόλου αντιστάσεις. Τι εννοεί τα αντιστάσεις, θα δούμε στη συνέχεια πως κατασκευάζονται αντιστάσεις. Προς το παρόν συζητάμε για το τρανζίστορ, θα πούμε για την κατασκευή των αντιστάσεων. Εδώ να διευκρινίσω ότι αυτό που βλέπετε είναι το ένα επίπεδο μετάλλου, έτσι. Είναι το μεταλλο 1. Βλέπετε από κάτω οξύδιο που στρώνεται πέρα-πέρα. Βλέπετε αυτό το οξύδιο το οποίο κατασκευάζεται, το οποίο είναι μπαίνει εν μέρει και μέσα στο σώμα του πυρητίου. Είναι αυτό που απομονώνει τα εξαρτήματα μεταξύ τους. Βλέπετε εδώ τώρα για να φτιάξουμε τον άλλο τύπου τρανζίστορ το πηγάδι. Έτσι και μέσα σε αυτό φτιάχνουμε το πήμος τρανζίστορ. Τα ίδια πράγματα που είπαμε προηγουμένως. Και στη συνέχεια αν θέλουμε να φτιάξουμε και άλλα επίπεδα μετάλλου, τι κάνουμε? Βλέπετε πάλι στρώνουμε μονοτικό οξύδιο και βάζουμε το επόμενο επίπεδο μετάλλου. Σε κάθε περίπτωση που θέλουμε να πάρουμε επαφή βάζουμε αυτό που ονομάζεται βία. Έτσι λοιπόν βάζουμε εδώ, ουσιαστικά αφήνουμε ο πες στο οξύδιο. Βλέπετε αφήνουμε ο πες και όταν θα εξαγνωθεί από πάνω το μέταλλο για το στρώμα 2 θα ενωθεί σε αυτά τα σημεία και θα πάρουμε επαφή. Βλέπετε εδώ πώς σχεδιάζεται η ανομαλία που δημιουργείται, το ανισόπεδο που δημιουργείται. Και είπαμε ότι μετά από το δεύτερο τρίτο μέταλλο γίνεται μια αλλίανση με χημικό και μηχανικό τρόπο. Έτσι ώστε πάλι να οριζοδιοηθεί η επιφάνεια γιατί καταλαβαίνετε ότι όταν θα εξαγχωθεί μέταλλο σε επόμενο επίπεδο και θα βρει πολύ μεγάλες ανισόπεδες καταστάσεις θα δημιουργηθεί θέμα γιατί θα μπορεί να σπάσει. Καταλαβαίνετε καθώς χύνεται το μέταλλο έτσι και πάει να καλύψει τα κενά σε εκείνο το σημείο που είναι η καμπύλη μπορεί να σπάσει. Φανταστείτε ρε στο μέταλλο καθώς χύνεται εκεί μπορεί να μην κάνει καλή επαφή και να δημιουργηθεί πρόβλημα, να αφήσει κενά δηλαδή. Άρα λοιπόν δεν θέλουμε να έχουμε τόσο μεγάλες ανισόπεδες καταστάσεις και επομένως υπάρχει λύαση. Αυτή λοιπόν είναι η δομή μος, σήμος όπου στο ίδιο πλακίδιο φτιάχνουμε και το πίμος και το ενμός και φυσικά εννοείται ότι με αυτή τη δομή φτιάχνουμε και τον γνωστό αντιστροφέα που είναι το τυπικό κύκλωμα, το απλό κύκλωμα, το βασικό για την λειτουργία των ψηφιακών. Το κύκλωμα το οποίο αντιστρέφει ένα σήμα. Βάζεις είσοδο 0 και παίρνεις έξοδο 1. Είναι το πολύ απλό κλασικό κύκλωμα, να το σχεδιάσω εδώ, το οποίο βασίζεται στα δύο transistor, όπου αυτό είναι το πίμος transistor. Αυτή είναι η τυπική δομή σημός, μια τέτοια δομή, όπου πάντοτε είχαμε πει η πηγή είναι αυτή που συνδυαίνεται στο σταθερό δυναμικό, δηλαδή εδώ είναι το S και εδώ είναι το D, εδώ είναι το D και εδώ είναι το S στον αντιστροφέα. Και προφανώς εδώ τώρα, εάν η είσοδος είναι 0, αυτό εδώ δεν έχει δυναμικό Vtaf για να λειτουργήσει, άρα αυτό transistor δεν λειτουργεί. Αυτό όμως το transistor έχει Vgs ίσον με το Vdd. Επομένως λειτουργεί το Vgs είναι μίον Vdd, είναι πίμος και έχει αρνητικό Vtaf. Άρα λοιπόν αυτό λειτουργεί, άρα λοιπόν η έξοδος είναι 1. Όταν η είσοδος είναι 0, λειτουργεί αυτό και μας βγάζει στην έξοδο την τροφοδοσία. Αυτή είναι η λειτουργία του αντιστροφέα. Αν εδώ βάλετε 1, δηλαδή βάλετε Vdd, τότε αν άγει αυτό το transistor, λειτουργεί αυτό το transistor, αυτό έχει Vgs0, άρα δεν λειτουργεί και επομένως η έξοδος γιώνεται. Είναι δύο διαφορετικά κυκλώματα, ένα κύκλωμα που βγάζει το δυναμικό Vdd έξω και ένα κύκλωμα το οποίο βγάζει τη γίωση στην έξοδο. Η μακροσκοπική λειτουργία για την ψηφιακή λειτουργία που μας ενδιαφέρει είναι η λειτουργία του αντιστροφέα 0, 1, 1, 0. Και βασίζεται σε αυτήν ακριβώς τη δομή. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της δομής είναι ότι στη σταθερή κατάσταση δεν υπάρχει ροηρεύματος από το Vdd στη γίωση. Γιατί όπως είπαμε στις δύο περιπτώσεις, ή το ένα τραζεί στο ράγιο ή το άλλο. Άρα στη σταθερή κατάσταση αυτό το κύκλωμα δεν καταναλύσκει ενέργεια. Στην σταθερή κατάσταση. Πότε καταναλύσκει? Το μεταβατικό. Τη στιγμή που γίνεται η εναλλαγή. Υπάρχει ένα μικρό χρονικό διάστημα στο οποίο έχουν και τα δύο τρανζίστορ και επομένως εκεί είναι η κατανάλωση. Στις εναλλαγές. Γι' αυτό ξοδεύουν ρεύμα αυτά τα κυκλώματα. Ουσιαστικά δηλαδή έχουν μια κατανάλωση και βέβαια έχουν την κατανάλωση της φόρτισης και της εκφόρτισης της επόμενης βαθμίδας. Βάσει περίπτωση αυτά θα τα δούμε αναλυτικότερα στο μάθημα στο VLSI για όσους επιλέξουν την κατεύθυνση της ηλεκτρονικής. Επομένως αυτά είναι τα βασικά που θέλω να ξέρετε για την μος δομή, για την σιμος δομή. Ότι και τον inverter, το βασικό κυκλωματάκι, το οποίο χρησιμοποιεί τα δύο τρανζίστορα, ένα π-μος και ένα εν-μος και τα πλεονεκτήματα ότι έχει μικρή κατανάλωση σε σχέση με την τεχνολογία τη διπολική. Και ότι έχει δυνατότητα πολύ μεγάλης συμπίκνωσης. Γι' αυτό και έχει επικρατήσει. Εδώ υπάρχουν άλλες εικόνες που δείχνουν, μας θυμίζουν τις διαδικασίες κατασκευής. Δηλαδή βλέπετε βάζουμε το photo resist και κάνουμε τα βήματα. Βλέπετε εδώ λέει για το βόρειο που βάζουμε για να κάνουμε το π-τύπου, το αρσενικό που βάζουμε για να κάνουμε το εν-τύπου. Εννοείται εδώ τώρα φτιάχνουμε εν-τύπου αλλά εδώ είναι για να φτιάξουμε το transistor. Έχει προηγηθεί μια παρόμοια διαδικασία για να φτιαχτεί το πηγάδι. Δηλαδή πρώτα φτιάχνεται το πηγάδι δηλαδή με διαδικασία με αρσενικό, πρώτα φτιάχνεται το πηγάδι, μετά εφαρμόζονται διαδικασίες για να φτιαχτεί το π-τύπου transistor και μετά φτιάχνουν διαδικασίες για να φτιαχτεί το εν-τύπου transistor και βλέπετε τις τελικές εικόνες όπως φτάσαμε και βλέπαμε προηγουμένως. Άρα λοιπόν αυτές οι διαδικασίες μας δείχνουν ακριβώς αυτό που λέγαμε, την περιγραφή που κάναμε προηγουμένως, τι σημαίνει. Καλύπτουμε, η έννοια είναι ότι εκεί που θέλουμε να βάλουμε συγκεκριμένα ιόντα, αφήνουμε τρύπα στο φωτοευαίσθητο υλικό. Την υπόλοιπη περιοχή την καλύπτουμε όπως βλέπετε με αυτό το φωτοευαίσθητο υλικό, το οποίο απορροφά αυτά τα ιόντα. Εν πάση περιπτώσει τα εμποδίζει, είτε έχουμε ιωνική εμφύτευση είτε έχουμε διάχυση, εμποδίζει τέλος πάντων το να περάσουν μέσα. Αυτή είναι μια εικόνα είχαμε πει για τον διαχωρισμό. Αυτός είναι μεταλλικός τροχός, δηλαδή η κοπή μπορεί να γίνει με μεταλλικό τροχό ο οποίος ουσιαστικά είναι ένας ατσάλινος τροχός. Αυτό που δεν βλέπετε είναι ότι εδώ στην άκρη έχει διαμάντια. Έχει διαμαντάκια πολύ λεπτής διατομής. Το διαμάντι είναι το πιο σκληρό υλικό στον πλανήτη και επομένως κόβει ανετότατα το πλακίδιο του πυρητίου. Εννοείται βέβαια ότι το πάχος εδώ πρέπει να υπάρχει ένα κενό διότι έχει ένα μέγεθος. Έτσι μπορεί να είναι και ένα μικρόμετρο αυτό. Μπορεί να είναι και λιγότερο βέβαια, εξαρτάται πόσο λεπτό διαμάντι έχει χρησιμοποιείται. Μπορεί να κοπεί βέβαια και με λέιζερ. Μπορεί να κοπεί με λέιζερ οπότε τότε είναι μικρότερο το εύρος που χρειάζεται. Αυτά είναι τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας της σημός που λέγαμε. Έχει πολύ καλή πυκνότητα σε σχέση με τη διπολική τεχνολογία και έχει πολύ χαμηλότερη κατανάλωση αναπήλει που κατασκευάζουμε πάλι σε σχέση με τη διπολική τεχνολογία που ήταν η σύγκριση. Έχουμε στάθμες πλήρους αποκαταστάσιμες λογικής. Δηλαδή, στην έξοδο μπορείτε εύκολα να βγάλετε το ΒΔΔ. Αυτή είναι η παρατήρηση εδώ. Δηλαδή, δεν υπάρχει απώλεια τάσης σημαντική. Το ΒΔΕΣ εδώ μπορεί να είναι αρκετά μικρό και εδώ ομοίως. Μπορεί να γίνει μετάδοση και των δύο λογικών σταθμών, έχουμε 0 και 1 και να κατασκευαστούν όλα αυτά τα κυκλώματα. Θα τα δείτε και στα ψηφιακά λίγα πράγματα. Και έχουμε μηδενική στατική κατανάλωση. Είναι αυτό που είπαμε ότι στη σταθερή κατάσταση δεν υπάρχει μονοπάτι αγώγημο. Άρα το κύκλωμα δεν καταναλύσκει. Όταν έχει σταθεροποιημένες τις εξόδους του και τις εισόδους του δεν καταναλύσκει. Μόνο όταν πάει να κάνει μεταβολή αρχίζει και καταναλύσκει. Άρα βέβαια εδώ εξαιρείται η κατανάλωση. Ποια κατανάλωση? Εξαιρείται η κατανάλωση στατική. Δηλαδή η κατανάλωση που έχουμε πάντοτε μεταξύ της διάχυσης αυτής και του υποστρώματος. Ανάστροφα απολωμένη δύοδος. Σχεδόν αμελιτέο το ρεύμα. Αλλά όταν πρόκειται για 10 δισεκατομμύρια τρανζίστορ, αυτό το σχεδόν αμελιτέο του ενός τρανζίστορ αθρίζει σε ρεύμα. Και αυτό αν θέλετε είναι και ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα στις πολύ καινούργιες τεχνολογίες. Στα πολύ μικρά τρανζίστορ. Η διαρροή αυτή. Αρχίζει να γίνεται όταν έχουμε δεκάδες δισεκατομμύρια τρανζίστορ, αυτή η διαρροή αρχίζει να γίνεται σημαντικό ρεύμα. Επομένως, αυτό που λέει για μηδενική στατική κατανάλωση δεν είναι ακριβώς μηδενική. Είναι πλήν της διαρροής προς το υπόστρωμα. Και μπορούμε να έχουμε κανόνες εύκολα αυτοματοποιήσιμες στις φυσικές σχεδιάσεις. Και πάλι εδώ θα σας παραπέμψω στις σχεδίες οι κυκλομάτων που έχουμε στο ένατο εξάμινο. Θα τα δούμε όλα αυτά εκεί αναλυτικά, βέβαια. Πώς περιγράφουμε τη τεχνολογία μετά από όλες αυτές τις λεπτομέρειες που είπαμε. Για να περιγράψουμε τη τεχνολογία πρέπει να πούμε την κατασκευάστηρια εταιρεία, ποιο είναι το εργοστάσιο κατασκευής, ποιο είναι το ελάχιστο μήκος καναλιού. Πάρεν τους χάρη 65 νανόμετρα. Το ελάχιστο μήκος που μπορεί να κατασκευάσει. Το τύπο του πηγαδιού που σημαίνει τι πλακίδιο έχουμε και επομένως τι πηγάδια φτιάχνουμε, αλλά το πηγάδι είναι που αναφέρεται. Αν πούμε n-well σημαίνει ότι το πλακίδιο είναι τύπου π. Αν πούμε p-well σημαίνει ότι το πλακίδιο είναι τύπου n από κατασκευής, το wafer. Αριθμός τρομάτων πολυπηρυτίου και αριθμός τρομάτων μετάλλου και εδώ είναι ενδεικτικά η τεχνολογία. AMS είναι η Austria Microsystem, είναι η εταιρεία κατασκευής, είναι τεχνολογία CMOS, δεν είναι by CMOS ή CG ή οτιδήποτε άλλο. Το κανάλι, το ελάχιστο, 0,35 μικρόμετρα, n-well τεχνολογία και λέει εδώ dual poly, triple metal. Έτσι, δύο επίπεδα πολυπηρυτίου, τρία επίπεδα μετάλλου. Αυτός είναι ο χαρακτηριστικός τρόπος για να περιγράψουμε μια τεχνολογία. Υπάρχουν πολλές κατασκευάστηρες εταιρείες, μη φανταστείτε άπειρες, είναι 30, αλλά είναι πολλές πλέον, ενώ παλιά ήταν λίγες. Έχουν με την ζήτηση που υπάρχει στο αντικείμενο, έχουν δημιουργηθεί πάρα πολλές εταιρείες. Βλέπετε εδώ το πρώτο ολοκληρωμένο που είχαμε φτιάξει το 2001 και το οποίο είναι και το background σ' όλες τις διαφάνειες, αν δεν το έχετε προσέξει. Ήταν σε τεχνολογία Austria Macrosystem, CMOS, κανάλι 06, NWL, αυτήν την dual-poly-triple-metal. Είναι ένα πειραματικό ολοκληρωμένο. Θα δείτε μια παρόμοια εικόνα εδώ σε ένα ολοκληρωμένο που έχω μετά. Ουσιαστικά είναι διάφορα κυκλώματα, δεν κάνει ένα πράγμα, είναι 4-5 διδακτορικά μελέτες δηλαδή, κυκλώματα τα οποία φορούσαν 4-5 διδακτορικά και ουσιαστικά γι' αυτό βλέπετε ξεχωριστά κομμάτια. Και αυτό που βλέπετε εδώ γύρω γύρω είναι οι διασυνδέσεις, δηλαδή πιστεύω να είδατε σε αυτά τα ολοκληρωμένα που κυκλοφόρησαν, ουσιαστικά είναι το πλακίδιο και γύρω γύρω βγαίνουν αυτά τα τριχοειδή καλωδιάκια τα οποία λέγονται bond wires, όπως λένε James Bond, τα bond wires λοιπόν, αυτά που κάνουν τη σύνδεση και συνδέουν το pad, υπάρχει συγκεκριμένη ορολογία, συνδέουν το pad του ολοκληρωμένου με το pin. Το pad είναι η επιφάνεια στην οποία κολλάει μέσα στο ολοκληρωμένο και το pin είναι ο ακροδέκτης που είναι ο χειροπιαστός, απ' έξω στη συσκευασία, άρα λοιπόν το bond wire συνδέει το pad από το τσιπάκι μέσα στο ολοκληρωμένο στον ακροδέκτη έξω στη συσκευασία. Και όλο το ρεύμα, μη βλέπετε δηλαδή την εξωτερική όψη που βλέπουμε συνήθως, τον χοντρό ακροδέκτη που είναι το pin, το μεταλλικό, μέσα το ρεύμα που θα περάσει θα περάσει από ένα τέτοιο τριχοειδές σερματάκι. Άρα λοιπόν, γενικά πρέπει να γίνεται κάποιος λογαριασμός καλός για τις διασυνδέσεις αυτές. Συνήθως το υλικό είναι χρυσός γιατί δουλεύεται πολύ εύκολα και είναι εντυπωσιακό. Υπάρχουν βίντεο, σας είχα δείξει ένα βίντεο στο πρώτο μάθημα για το πώς γίνεται αυτή η σύνδεση και είναι εντυπωσιακό το πώς δουλεύει η μηχανή και κάνει αυτές τις συνδέσεις, δηλαδή δεν προλαβαίνεις να το δεις. Για να κάνει αυτή τη σύνδεση η μηχανή έρχεται εδώ, οι κεφαλί είναι τρύπια, από μέσα έρχεται το νηματίδιο αυτό το μεταλλικό, το χρυσό, ακουμπάει εδώ πάνω ένα κομματάκι, μια άκρη από το νηματίδιο αυτό, είτε με θέρμαση είτε συνήθως με υπέρυχο λιώνει και κολλάει πάνω στο παντ. Στη συνέχεια η κεφαλή τραβιέται, παραμένει κολλημένο το νηματίδιο και πάει έξω στο πιν, εκεί πάλι ακουμπάει, κολλάει και κόβει. Και τελικά γίνεται αυτό το ομοιόμορφο. Τα είδατε πως είναι τα νηματίδια μέσα στα ολοκληρωμένα. Γίνεται αυτό το ομοιόμορφο, γιατί το κάνει φυσικά μηχανή. Τώρα, να δούμε λίγα πράγματα και για τις άλλες τεχνολογίες. Βασικά να δούμε λίγα πράγματα για τα διπολικά τρανζίστορ. Έχουμε τη δυνατότητα να κάνουν πολλαπλών ανακροδεκτών κάθετο πλευρικό ή δομή I2L. Ας δούμε λίγο τα... Εδώ είναι το lateral transistor και εδώ είναι το vertical transistor. Δείτε λίγο εδώ το transistor. Στη μέση είναι ο εκπομπός, γύρω γύρω είναι η βάση και δίπλα είναι ο συλέκτης. Εδώ βλέπετε την περίπτωση όπου εδώ έχουμε τον εκπομπό, εδώ έχουμε τον συλέκτη και η βάση ουσιαστικά είναι όλο το υλικό. Δηλαδή εδώ είναι το δυναμικό που βάζει για τη βάση. Η συνήθιση περίπτωση θα σας δείξω συνέχεια είναι αυτή, δηλαδή εδώ στη μέση ο εκπομπός, η βάση ανάμεσα και ο συλέκτης ο οποίος συνήθως είναι αυτά εδώ φαίνονται σαν κάτω ψησάν ομόκεντρικοί κύκλοι. Γιατί και ο συλέκτης είναι γύρω γύρω, δεν είναι μόνα την αμεριά. Θα δούμε στη συνέχεια, έχω, έχω, να το βλέπετε την κάτω ψησία ενός δυπολικού transistor. Εδώ είναι η σύνδεση για τον εκπομπό, η διάχυση του εκπομπού, είναι φτιαγμένη μέσα σε μια διάχυση που είναι η βάση και γύρω γύρω είναι, έχει κατασκευαστεί η διάχυση του συλέκτη. Ναι. Αν ήταν καλά πριν το υπόστραμα ήταν εν τύπου, εκεί πέρα, εν τύπου. Ναι, αλλά πρόσεξε λίγο τι γίνεται τώρα εδώ. Υπάζουμε στον συλέκτη. Όλο αυτό, όλο αυτό λειτουργεί σαν συλέκτης, πρόσεξε, είναι εδώ για να καταλάβεις, είναι το υπόστραμα, το πλακίδιο είναι τύπου πέ, όλο, είναι τύπου πέ. Εδώ είναι, βλέπετε, υπάρχει απομόνωση τύπου πέ και μάλιστα όπου βλέπετε σε αυτά τα σχήματα το συν σημαίνει απλώς μεγάλο ποσοστό προσμίξον, υψηλό ποσοστό προσμίξον. Το είχαμε πει στους συμβολισμούς, όταν κάναμε την ανάλυση για τη λειτουργία του διπολικού τρανζίστον. Άρα λοιπόν εδώ έχουμε υψηλό ποσοστό προσμίξον. Εδώ βλέπετε τον συλλέκτη, ο οποίος είναι με έναν ακροδέκτη, ας λέω ότι πρακτικά είναι γύρω-γύρω. Όλη αυτή η περιοχή είναι συλλέκτης, όλη η περιοχή. Όλη η περιοχή είναι συλλέκτης, είναι ο μεγάλος κύκλος στην πραγματικότητα. Άρα δεν έχει διαφορά με βάλαμε εκεί, γιατί βλέπουμε ένα διαφορετικό N. Εδώ? Ναι. Καλή παρατήρηση, να το σχολιάσω. Αυτή η περιοχή είναι τύπου N. Προσέξτε. Εδώ λέει τύπου N+. Εδώ λέει τύπου N+. Εδώ ο λόγος που πάντοτε όπου είναι να πάρουμε επαφή με μέταλλο, η διάχυση είναι υψηλού ποσοστού. Γιατί? Γιατί εκεί που γίνεται επαφή μετάλλου με ημιαγωγό, το μέταλλο έχει τεράστιο πλήθος φορέων. Θέλουμε λοιπόν εδώ, για να μην δημιουργούνται φαινόμενα ημιαγωγικής επαφής, η επαφή μετάλλου ημιαγωγού δημιουργεί φαινόμενα ημιαγωγικής επαφής. Λόγω της τεράστιας διαφοράς των φορέων, του ποσοστού των φορέων, της πυκνότητας. Άρα λοιπόν τι κάνουμε, όπου είναι να πάρουμε επαφή με μέταλλο, βάζουμε υψηλό ποσοστό προσμήξεων. Άρα έχεις μια περιοχή τύπου N, εδώ που θέλεις να πάρεις επαφή με μέταλλο φτιάχνεις μια περιοχή τύπου N+. Το ίδιο πράγμα είναι, απλώς ομαλωποιείς σε εισαγωγικά το ποσοστό των προσμήξεων, δηλαδή την αγωγημότητα έτσι ώστε να μην είναι μεγάλη η διαφορά μεταξύ μέταλλο και ημιαγωγός. Αυτό θα το δεις στις περισσότερες περιπτώσεις, όπου υπάρχει, δηλαδή όλες οι διαχείσεις, όπου υπάρχει επαφή με μέταλλο, θέλουμε να κάνουμε επαφή, βάζουμε υψηλό ποσοστό προσμήξεων. Για να αποφεύγουμε τα φαινόμενα παραλαμβάνω τύπου ανορθωτικής διάταξης, τύπου πεν επαφής. Έχει τέτοιου είδους φαινόμενα η επαφή μετάλλου ημιαγωγού. Επομένως βλέπουμε εδώ την κάτωψη των δυπολικών τρανζίστορ και για να δούμε λίγα πράγματα και για τις διόδους. Μπορούμε να φτιάξουμε ολοκληρωμένες διόδους αν θέλουμε ειδικής κατασκευής. Επειδή δεν θέλουμε συνήθως να έχουμε επιπλέον διαδικασίες και λογαριασμούς και επιπλέον βήματα, όπως αναλύσαμε σήμερα, επιπλέον βήματα κατασκευής, τι κάνουμε, φτιάχνουμε τρανζίστορ και βραχυκλώνουμε τους δύο από τους τρεις ακροδέκτες. Παίρνουμε δηλαδή την επαφή ΠΕΝ που υπάρχει σε υπαρκτά τρανζίστορ. Για να μην κάνουμε η συνήθιση περίπτωσην αυτή εδώ, για να μην καθόμαστε να ξαναζωγραφήσουμε, να ξανακατασκευάσουμε διόδους. Στις πιο πολλές περιπτώσεις λοιπόν, οι διοδή είναι διοδικά συνδεδεμένα τρανζίστορ. Εκτός από διόδους ειδικής εφαρμογής, όπως είναι οι διόδοι προστασίας στις εισόδους στους ακροδέκτες, όπου εκεί πιθανότητα να κατασκευάζονται διόδοι. Η άλλη περίπτωση είναι οι ολοκληρωμένες οι αντιστάσεις, οι ολοκληρωμένοι πινικλουδές και τα ολοκληρωμένα ποινία. Για να δούμε λίγο τι σημαίνει οι ολοκληρωμένοι αντίστασεις. Σημαίνει είτε μια περιοχή μετάλλου, μια λωρίδα μετάλλου, σύντομα ένας μεάνδρος, για να έχουμε μεγάλο μήκος, με μέταλλο, είτε πολυπηρίτιο, είτε με διάχυση, με σώμα ή με αγωγού. Έχει αγωγημότητα. Προφανώς αυτό έχει πάρα πολύ μικρή ειδική αντίσταση. Αυτό, είπαμε, έχει μια μέτρια ειδική αντίσταση και αυτό έχει αρκετά μεγαλύτερη ειδική αντίσταση. Άρα ανάλογα με την τιμή της αντίστασης που θέλουμε να υλοποιήσουμε, επιλέγουμε κάποιον από τους τρεις τύπους. Βέβαια, στις μοντέρνες τεχνολογίες θα βρείτε σε αρκετές περιπτώσεις τεχνολογίες οι οποίες λέγονται τεχνολογίες, έχουν μέσα στο όνομά τους την ένδειξη HR, που σημαίνει High Resistance. Δηλαδή, ένα υπάρχει στρώμα πολυπηριτίου, υλικό πολυπηρίτιο δηλαδή, είναι διαθέσιμο για να φτιάξει τα αντιστάσεις. Έτσι ώστε, επειδή ακριβώς είναι πολύ υψηλής αντίστασης, μικραίνει το μέγεθος. Και επαναλαμβάνω ότι προσπαθούμε να αποφύγουμε αντιστάσεις όπως και πυκνοτές και ποινία, γιατί το φυσικό μέγεθος του εξαρτήματος αυτού είναι τεράστιο σε σχέση με το τρανζίστο. Δηλαδή, οι αντιστάσεις πιθανόν αν τις βλέπετε με το μάτι σε ένα ολοκληρωμένο. Να το κοιτάτε στο μικροσκόπι και αν τις βλέπετε τις αντιστάσεις, ενώ το τρανζίστο δεν μπορείτε να δείτε. Δηλαδή, τα τρανζίστο είναι στην τάξη των 60-40 νανομέτρων το καθένα. Η αντίσταση μπορεί να είναι αρκετές δεκάδες μικρόμετρα. Τεράστια διαφορά. Αρκετές δεκάδες μικρόμετρα το μέγεθος της αντίστασης. Και βέβαια μπορούμε να φτιάξουμε και ολοκληρωμένους πυκνοτές, είτε χρησιμοποιώντας ένα στρώμα πολυπηρυτίου και το υπόστρωμα, είτε δύο στρώματα πολυπηρυτίου για τις δύο πλάκες του πυκνοτή, είτε βεβαίως πολυπηρύττιο και μέταλο. Ήτε μέταλο και μέταλο για να φτιάξουμε πυκνοτές. Και φυσικά στη μέση το οξύδιο που υπάρχει, το μονοτικό. Εξαρτάται από τη τεχνολογία. Τι δυνατότητες μας δίνει η τεχνολογία. Μπορεί να σας δίνει μεταλλικούς πυκνοτές με μεταλλικές επιφάνειες, μπορεί να σας δίνει πολυπηρυτίου, εξαρτάται από τη τεχνολογία. Εδώ βλέπουμε την έννοια του laser trimming. Είναι μια πάρα πολύ ακριβή διαδικασία. Ουσιαστικά χρησιμοποιείται για πάρα πολύ ακριβά ολοκληρωμένα, όταν θέλουμε να ρυθμίσουμε μια αντίσταση, ώστε να πετύχουμε. Πάρε με ως χάρι σε, αυτό είναι φωτογραφία από ένα κύκλωμα, το οποίο είναι για σταθεροποιητής τάσης. Βγάζει μια τάση αναφοράς. Βγάζει μια τάση πολύ σταθερή, ξέρω εγώ, 1,2 V. Αν εξάρτη έχει ευρύ φάσμα τροφοδοσίας, έχει ευρύ φάσμα θερμοκρασίας. Μπορείς να παίζεις με διαφορετικές θερμοκρασίες στην είσοδο, με διαφορετικές τάσεις στην είσοδο και οι έξοδες να είναι σταθερά 1,2 V. Με τύχει αυτό, λοιπόν, ο κατασκευαστής μπορεί μια συγκεκριμένη αντίσταση να πρέπει να την υπολογίσει, μάλλον δεν μπορεί να την υπολογίσει να είναι fix, θα την ρυθμίσει ζωντανά, online, το κάθε ολοκληρωμένο. Κάπου μετράει κάτι πάνω στο ολοκληρωμένο, εκείνη την ώρα το laser εδώ κόβει και βλέπετε, ουσιαστικά, αυτή η αντίσταση από αυτόν τον ακροδέκτη μέχρι αυτόν τον ακροδέκτη. Λοιπόν, μια επιφάνεια μετάλλου, η οποία όπως καταλαβαίνετε εδώ, αυτή η επιφάνεια μετάλλου είναι κάποια Ω. Μην φανταστείτε, μπορεί να είναι γύρω στο Ω η όλη η αντίσταση. Εδώ προχωράει το laser και κόβει το μέταλο και καταλαβαίνετε ότι όσο πιο πολύ το κόψει, τόσο πιο πολύ θα μεγαλώσει η τιμή της αντίστασης από εδώ έως εδώ. Πάλι τονίζω σε πολύ μικρό εύρος, δηλαδή θα πάει από 1 Ω στα 2 Ω. Ή θα πάει, ξέρω εγώ, εκεί σε κάποια μικρή τιμή από 1 σε 1,5 Ω. Μην φανταστείτε ότι θα έχουμε καμιά τρελή διαφορά. Πρέπει λοιπόν να γίνει ρύθμιση με βάση κάποιες μικρές τιμές αντίστασης. Βλέπετε εδώ άλλη σχεδίαση μιας σταθερής αντίστασης. Εδώ λοιπόν είναι η περίπτωση της έννοιας του laser beam και δείτε και καταλαβαίνετε αυτό είναι μια πολύ δαπανηρή διαδικασία, δηλαδή ένα ένα ολοκληρωμένο να μπει ενώ είναι ανοιχτό. Έχει επαφή με, βλέπει το υπολογιστής που κάνει αυτή τη δουλειά, βλέπει το ολοκληρωμένο και μπορεί να κόψει, να περάσει η δέσμη laser, ακόμα είναι ανοιχτό πριν συσκευαστεί και κάνει αυτήν την ρύθμιση. Και μετράει κάτι. Και επίσης εδώ είναι η μορφή που έχουμε στις ολοκληρωμένες επαγωγές, τα ποινία που έχουμε πλέον σε όλα τα τηλεπικοινωνιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα, που όλοι γνωρίζετε σαν συσκευές. Όλες οι συσκευές πλέον, είτε αυτά είναι τα τηλέφωνα, είτε είναι tablet, είναι GPS, έχουν μέσα τηλεπικοινωνιακό ολοκληρωμένο κύκλωμα, το οποίο έχει μέσα ολοκληρωμένες επαγωγές. Οι ολοκληρωμένες επαγωγές είναι αυτής της μορφής, δηλαδή είναι ένα σπυροειδές, όπως το λέμε, ποινείο, το οποίο φτιάχνεται, η συνήθις περίπτωση είναι αυτή, ή μπορεί να είναι, αυτό είναι οκταγωνικό, μπορεί να είναι κυκλικό, σπυροειδές. Τα τετραγωνικά δεν χρησιμοποιούνται πολύ-πολύ, γιατί ουσιαστικά η συμπεριφορά αυτή αποδεικνύεται ότι είναι καλύτερη. Και βεβαίως να πούμε εδώ ότι είναι τεράστια σε μέγεθος, δηλαδή αυτές οι δομές εδώ είναι της τάξεως των 150 μικρομέτρων. 150 επί 150 μικρόμετρα, είναι τεράστια επιφάνεια. Κυριολεκτικά τεράστια, δεν μπορεί να βάλετε πολλές-πολές χιλιάδες τρανσίστορ κάτω από μια τέτοια επιφάνεια. Φυσικά δεν μπορεί να βάλετε κάτω, διότι έχει επίδραση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί. Επομένως αυτή είναι η μορφή των ολοκληρωμένων επαγωγών. Αυτά γύρω-γύρω που βλέπετε είναι απλώς επαφές για να κάνουμε μετρήσεις. Η επαγωγή αυτή-καθ' αυτή είναι αυτό που βλέπετε, το ποινείο εδώ, το επίπεδο. Και η συμπεριφορά έχει ενδιαφέρον, είναι ποινείο, το l, είναι ποινείο μέχρι κάποια συχνότητα. Μετά από κάποια συχνότητα γίνεται πυκνωτής. Γιατί? Γιατί μέχρι κάποια συχνότητα επικρατεί το μαγνητικό πεδίο, η μαγνητική συμπεριφορά. Στη συνέχεια όμως ανανεύει η συχνότητα, επειδή υπάρχει, όπως καταλαβαίνετε, μια χωρητικότητα. Αυτό είναι επιφάνεια μετάλλου πάνω από το πολυπηρίτιο. Είναι ένας πυκνωτής. Με πάρα πολύ μικρή τιμή. Ανανεύει όμως η συχνότητα αρκετά. Αυτά εδώ, ας πούμε, είναι τα 10 Γ. Τότε πλέον γίνεται χωρητικότητα. Εδώ είναι το 0. Μέχρι εδώ δηλαδή έχει μια συμπεριφορά επαγωγική και μετά η συμπεριφορά γίνεται χωρητική και ευγουμένως δεν λειτουργεί ως ποινείο. Άρα τα ποινεία δεν είναι μονίμως ποινεία για οποιαδήποτε συχνότητα. Τα ποινεία σχεδιάζονται για να λειτουργούν σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Δεν είναι σαν το ποινείο που φτιάχνουμε στο χέρι και, τέλος πάντων, είναι ποινείο. Αυτά εδώ είναι ποινεία μέχρι κάποια συχνότητα. Από εκεί πέρα γίνονται ποινωτές. Άρα εννοείται ότι σχεδιάζονται για συγκεκριμένη περιοχή συχνοτήτων. Και βλέπετε και η συμπεριφορά τους εδώ. Ο συντελεστής ποιότητας παίρνει ένα μέγιστο για μια συγκεκριμένη συχνότητα. Μετά η ποιότητά του, βλέπετε εδώ, είναι το 0, ας πούμε. Η ποιότητά του σαν ποινείο είναι αμελητέα, πολύ κακή. Ούτως ή άλλως και αυτή η ποιότητα δεν είναι καλή. Τα ποινεία που φτιάχνουμε με σύρμα, ας πούμε, διακριτό στοιχείο, το Q είναι της τάξης του 1.000, 2.000, 5.000. Εδώ το Q είναι της τάξης του 5, 10, 20, 30. Επομένως γενικά είναι η ποιότητα, αυτή που περιγράφεται με τον συντελεστή ποιότητα, είναι χαμηλή, αλλά παρόλα αυτά κάνουν τη δουλειά μας. Έχουμε ποινείο, το οποίο κάνει τη δουλειά μας και μια χαρά, λειτουργούν όλες αυτές τις συσκευές με τα ολοκληρωμένα αυτά τα τηλεπικοινωνιακά. Αυτά λοιπόν και για τις ολοκληρωμένες επαγωγές. Και νομίζω ότι εδώ τελείωσε η παρουσίαση. Έχω εδώ, να περάσετε να δείτε, αν δεν έχετε ερωτήσεις. Υπάρχουν ερωτήσεις για τη διαδικασία, ναι. Οι επαγωγές, ναι εδώ τώρα είναι ένα θεματάκι πως θα πάμε στο τελευταίο. Οι επαγωγές λοιπόν είναι συνήθως σε κάποιο επίπεδο μετά άλλου, μια που το αναγκαστικά το τρέχουμε, θα μπορέσω να σας το δείξω καλύτερα. Εδώ. Οι επαγωγές λοιπόν στιάχνονται σε κάποιο υψηλό επίπεδο μετάλλου. Αυτό που παρατηρήσαμε εδώ είναι ότι όσο ανεβαίνουμε σε επίπεδο μετάλλου, αυξάνει και το πάχος για λόγους και μηχανικής στήριξης. Άρα λοιπόν μας βολεύει αυτό, γιατί θέλουμε η επαγωγή, το μέταλλο να έχει μικρή ομική αντίσταση. Άρα τι κάνουμε, οι επαγωγές συνήθως φτιάχνονται στο ανώτερο δυνατό μέταλλο. Ουσιαστικά είναι ακριβώς. Οπότε έχεις όλη αυτήν την απόσταση από το υπόστρωμα, έτσι ώστε να μειώσεις τη χωρητικότητα. Και επομένως, επίσης κάποιες τεχνολογίες σου δίνουν έξτρα μέταλλο για ποινία. Όπως σου δίνουνε πολυπηρίτιο για να φτιάξεις αντίσταση, σου δίνουνε thick metal layer για ποινία. Δηλαδή ενώ αυτό το μέγεθος εδώ είναι της τάξεως κάτω από μικρόμετρο, το πάχος εδώ μπορεί να είναι 0,8 μικρόμετρα, σου δίνουν ξαφνικά ένα πολύ μεγάλο τελευταίο, πολύ παχύ τελευταίο μέταλλο της τάξεως των 2 μικρομέτρων. Δηλαδή αυτό το μέταλλο μπορεί να είναι πάρα πολύ παχύ, με στόχο να μπορείς να φτιάξεις ποινία. Τα οποία θα απέχουν πολύ από το υπόστρωμα και θα έχουν μικρή απώλεια στην ομική αντίσταση του ποινίου. Υπάρχει έτσι να μας δίνουνε και κάποιο layer άμεσα στο ποινείο και στα transistor, το οποίο να μειώσεις κάποιο χωρητικό layer μόνο με μέταλλο, δεν μας δίνουν κάτι ειδικό, υπάρχουν όμως αυτές οι ιδέες και λειτουργούν σε κάποιο βαθμό. Αυτό ουσιαστικά είναι ένα δοκιμαστικό ολοκληρωμένο που είχαμε κάνει πριν από 6-7 χρόνια για να μελετήσουμε τις συμπεριφορές των επαγωγών. Αν προσέξετε που είναι πιο εμφανές, ίσως εδώ είναι πιο εμφανές, είναι αυτό που λες. Είναι δηλαδή στρώμα στο μέταλλο 1, το οποίο ουσιαστικά γιώνεται, είναι συνδεδεμένο εδώ σ'αυτούς τους ακροδέκτες που είναι ακροδέκτες γίωσης. Το βλέπεις που γιώνεται αυτό. Αυτό το ποινείο δεν έχει τέτοιο προστατευτικό από κάτω. Αυτό εδώ έχει. Το βλέπετε πώς φαίνεται στη φωτογραφία, το ανάγλυφο. Παραμορφώνεται η επιφάνεια. Εδώ έχει όλα τα οξύδια οριζόντια, δεν έχει τίποτα άλλο. Είναι ξαφνικά το τελευταίο επίπεδο μετάλλου μόνο. Εδώ έχουμε ζωγραφίσει από κάτω στο μέταλλο 1, έχουμε ζωγραφίσει αυτή την μεταλλική επιφάνεια για προστασία. Αλλά είναι με πολύ ειδικό τρόπο ζωγραφισμένη, γιατί αν βάλεις ολόκληρη επιφάνεια δημιουργεί έντι κάρεντς, ρεύματα έντι. Οπότε είναι σπαστό να μην κάνει επιφάνεια. Είναι λωρίδες, είναι πολύ πυκνές λωρίδες, με διάκαινα βέβαια, ελάχιστα διάκαινα, έτσι ώστε αυτό εδώ να μην δημιουργεί επιφάνεια για να δημιουργηθεί πυκνωτής. Είναι ειδική σχεδίαση, γι' αυτό βλέπετε όλα αυτά τα κόλπα από κοντά. Αν θέλετε μπορώ να σας το δείξω σε άλλη φωτογραφία. Είναι σχεδιασμένο δηλαδή κομμένο. Κομματάκια μετά άλλου, λωρίδες, οι οποίες είναι γι' αυτό βλέπετε αυτό εδώ. Είναι λωρίδες πολλές, οι οποίες συνδέονται μόνο εδώ για να δώσουν σε όλες τις λωρίδες γύωση. Στην πραγματικότητα δηλαδή είναι μια τέτοια γραμμή. Είναι αυτό εδώ, τέσσερις γραμμές. Και από εδώ υπάρχουν λωρίδες. Έτσι, με πολύ μικρό διάκαινο. Αυτό είναι το διάκαινο, είναι τίποτα. Η λωρίδα του μετά άλλου είναι με αυτή τη μορφή. Και επομένως έχετε γύωση από εδώ και δίνει γύωση σε όλες τις λωρίδες. Αλλά δεν υπάρχει πουθενά να κάνει επιφάνεια. Είναι αυτή εδώ, ας πούμε, η λωρίδα. Έτσι, μετά αυτή η λωρίδα. Μετά αυτή η λωρίδα. Ναι, είναι μια τέτοια μορφή με σκοπό να μην υπάρχει δυνατότητα να υπάρχει επιφάνεια στο να κάνει anti-current. Είναι ιστορία. Τα απεινία είχαν πολύ ενδιαφέρον την προηγούμενη δεκαετία, τη δεκαετία του 2000, δηλαδή, ήταν ένα πολύ ενδιαφέρον θέμα και ερευνητικά. Τώρα πλέον έχουν γίνει αρκετές λύσεις και επομένως είναι πλέον εξαρτήματα τα οποία τα παίρνεις έτοιμα από βιβλιοθήκη. Δηλαδή οι περισσότερες τεχνολογίες που αφορούν RF κυκλώματα έχουν τέτοιες λύσεις έτοιμες. Υπάρχει άλλη ερώτηση? Αν δεν υπάρχει άλλη ερώτηση... Πες μου, πες μου. Για το ποτορυζίστικο του, ποιο τρόπο περνάμε, θέλουμε συγκότηση... Όχι, όχι, όχι. Ψάξτε λίγο να βρείτε το βίντεο, δυστυχώς δεν έχω υπολογιστή να σας το ξαναδείξω. Ψάξτε να το βρείτε στο YouTube το βίντεο, είναι πάρα πολύ ενδιαφέρον. Έχεις το wafer, το οποίο το βάζεις σε μια επίπεδη πλάκα επάνω και το γυρνάς με πολλές στροφές και στάζεις στο μέσον της τα γόνα. Και απλώνει. Πάρα πολύ απλά και πάρα πολύ άμεσα. Και γίνεται ομοιόμορφη αυτή. Ναι. Απλώνει το ποτορυζίστικο, αυτό και μετά στεγνώνει. Οτι είφετε ότι στεγνώνει κάποια στιγμή και γίνεται όλη η διαδικασία. Μπορεί να είναι και coating με άλλο τρόπο. Μπορεί να το απλώνει, να το βάφει κάτι. Θα το δείτε, έχει τα βίντεο, έχει διάφορα τέτοια ενδιαφέροντα πράγματα για τις διαδικασίες. Λοιπόν, αν δεν υπάρχει άλλη ερώτηση, περάστε να δείτε από εδώ τα διάφορα, να σας τα εξηγήσω από κοντά γιατί δεν έχει νόημα να τα λέμε από μακριά. Αυτό το πυρητίο είναι ορικτό πυρητίο και αυτά είναι διάφορα δυστία πυρητίου από το 1980 περίπου σήμερα αρχές της δεκαετίας του 2010. Κι αυτά είναι δείγματα εδώ από transistor ισχύος και κάποια ολοκληρωμένα τα οποία έχουν μέσα ενσωματωμένη μνήμη. Παλαιά βέβαια, πολύ παλαιά, δεκαετίες του 90. Τα οποία έχουν μέσα ενσωματωμένη μνήμη για να γράφεται και να σβήνεται με οι περιόδες για αυτό έχουν και τσαμάκι. Γιαλάκι μπροστά στην εκεί που είναι το σώμα του ολοκληρωμένου. Και βλέπουμε ακριβώς το λειτουργικό κομμάτι του ολοκληρωμένου, το πυρητίο, το πλακίδιο του πυρητίου. Το υπόλοιπο είναι η συσκευασία για να έχουμε απαγωγή θερμότητας και να είναι χειροπιαστό. Να σας ευχηθώ καλά χριστούγεννα, καλές γιορτές, καλή χρονιά. Να ευχαριστήσουμε τον οικονολίπτη μας. |
