MOS Processes क्या हैं? | NMOS और CMOS Fabrication Steps हिंदी में


MOS Processes क्या हैं?

MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) एक ऐसी fabrication technique है जिसका उपयोग MOSFET (Transistor) बनाने के लिए किया जाता है। यह VLSI design का आधार है। सबसे सामान्य प्रकार हैं NMOS, PMOS और CMOS fabrication।

मुख्य MOS Process Steps:

  1. 1. Substrate Selection:
    - NMOS: P-type silicon substrate
    - PMOS: N-type silicon substrate
    - CMOS: P-type wafer with n-well or N-type wafer with p-well
  2. 2. Oxidation:
    Silicon wafer की surface पर SiO₂ की thin insulating layer grow की जाती है (Gate oxide purpose के लिए)।
  3. 3. Photolithography:
    Pattern बनाने के लिए photoresist apply करके mask और UV light से desired area select किया जाता है।
  4. 4. Etching:
    Pattern के अनुसार oxide को हटा दिया जाता है।
  5. 5. Doping / Ion Implantation:
    Source और Drain regions बनाने के लिए selected areas में impurity (N-type या P-type) डालते हैं।
  6. 6. Gate Formation:
    - Polysilicon या metal gate को deposit और pattern किया जाता है।
    - यह Gate terminal बनाता है जो channel को control करता है।
  7. 7. Interconnection and Metallization:
    - Layers को आपस में connect करने के लिए metal (Aluminum या Copper) lines बनाई जाती हैं।
    - Contact holes या vias बनाए जाते हैं।
  8. 8. Passivation:
    Final protective layer डाली जाती है जो IC को damage से बचाती है।

NMOS vs CMOS Process

NMOSCMOS
Single transistor type (N-channel) Both N-channel & P-channel
Faster switching Low power consumption
Simpler fabrication Complex but power efficient

CMOS Fabrication Techniques:

  1. N-Well Process – P-substrate में n-well बनाना
  2. P-Well Process – N-substrate में p-well बनाना
  3. Twin-Tub Process – दोनों well independently create किए जाते हैं
  4. Silicon-on-Insulator (SOI) – High speed और low parasitic capacitance के लिए

निष्कर्ष (Conclusion)

MOS Process IC fabrication का मुख्य आधार है। NMOS और CMOS दोनों widely इस्तेमाल किए जाते हैं – NMOS high-speed applications के लिए और CMOS low-power devices के लिए। आज के smartphones, processors और memory chips सभी CMOS पर आधारित होते हैं।

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