Мустақил иш мавзу

1.2 ИМСни лойихалаш.
ИМС ни лойиҳалашнинг асосий жиҳатлари:
ИМС ни лойиҳалаш жараёнида асосий елементларнинг параметрлари аниқланиб, юзага келиши мумкин бўлган зарарли сиғим ва оқувчанлик токларининг олдини олиш чоралари кўриб чиқилади. ИМС лойиҳалашда бир йўла бир неча елемент ҳосил қилиниши сабабли уларнинг технологиявий параметрлари биргаликда ҳисобга олиниши керак, яъни уларнинг геометрик ўлчамлари, диффузия жараёнларининг ҳарорати, елементларнинг кристаллда жойлашиш топологияси ўзаро боғлиқ ҳолда лойиҳаланиши лозим.

ИМС лойиҳалашнинг ўзига хос жиҳатлари қуйидагилардан иборат:
1. Ҳозирда ИМС лар ЕҲМ ларда лойиҳаланади. Бунинг афзаллиги шундаки, бунда макет-прототип тайёрлаш зарурати бўлмайди. Деярли барча технологиявий жараёнларни дастурлаш имконияти мавжуд. Бошқача қилиб айтганда, берилган
характеристикаларга ега бўлган ИМС ни яратиш ва унинг параметрларини назорат қилишни моделлаштириш мумкин.
2. ИМС да деярли ҳамма елементлар ўрнида актив елементлар ишлатилади. Масалан, диод ўрнида биполяр транзисторнинг п-н ўтишларидан бири ишлатилиши мумкин.
3. ИМС лойиҳалаш жараёнида иссиқлик турғунлигини, кам қувват сарфини таъминлаш имкониятлари мавжуд.
4. Ҳозирги кунда ИМС лар яратиш, уларнинг параметрларини назорат қилиш ҳамда таркибий ва електр схемаларини моделлаштиришнинг катта дастурий базаси яратилган бўлиб, бу янада мураккаброқ ва мукаммалроқ ИМС лар яратиш имконини беради.
1.3ИМС ни яратиш технологясининг асосий босқичлари.
Ярим ўтказгичли ИМС ни ишлаб чиқариш лойиҳа натижалари асосида аниқланган параметрларга ега бўлган елементларни яратишдан иборат бўлган қуйидаги физик – кимёвий жараёнларни ўз ичига олади:
1. Ярим ўтказгич намунани ИМС ясаш учун тайёрлаш жараёнлари;
2. Фотолитография жараёни;
3. Диффузия;
4. Епитаксия;
5. Термик оксидлаш;
6. Ион легирлаш;
7. Металлаш ва бошқа якунловчи босқичлар;

Қуйида келтирилган тизимда ИМС ни ишлаб чиқариш жараёнлари уни лойиҳалашдан то ишлатишга яроқли тайёр маҳсулот олишга қадар бўлган кетма-кетликда акс еттирилган.
ИМС ясаш учун тайёрлаш :
Бу босқич қуйидаги жараёнларни ўз ичига олади:
а) кремний монокристаллини ўстириш;
б) уни олмос кескич воситасида дискларга кесиш;
в) корунд, волфрам карбиди ёки олмос кукуни кўринишидаги образив ёки ултратовуш ёрдамида намунага механик ишлов бериш;
г) сирка кислотаси ёки азот кислотасида ювиб, сайқаллаш;
д) намунанинг сайқалланган сиртига н ёки п – турдаги епитаксиал қатлам ўстириш ва СиО2 муҳофаза қатламини ҳосил қилиш.
Фотолитография жараёни:
Ярим ўтказгич пластина сиртига лойиҳаланган ИМС ни ҳосил қилиш учун лойиҳа натижасида олинган фотошаблон–фотонусха шаклини тушириш учун фотолитография ўтқазилади.

Қуйида фотолитография жараёнининг босқичлари н-п-н транзистор ҳамда диффузиявий резистордан иборат схемани яратиш мисолида келтирилган
1. Зарур параметрларга ега бўлган кремний пластинасини тайёрлаш; п – Си
2. Кремний сиртида СиО2 ва фоторезист қатламини ҳосил қилиш.
Ёруғлик таъсирида ерувчанлиги ўзгарувчи кислота ва ишқорлар таъсирига чидамли бўлган ёруғликка сезгир моддага фоторезист дейилади. Фоторезист ёрдамида намуна сиртида ИМС нинг топологияси – яъни елементларининг жойлашиш ўрни ҳосил қилинади.
3. Кремний пластина сиртига фотошаблонни жойлаштириб експозисия қилиш (ултрабинафша нурланиш билан ишлов бериш).
4. Фоторезисторнинг полимерлашмаган қисми олиб ташланиб, алоҳида соҳаларга «дарча»лар очиш ва бу соҳада донор аралашма диффузиясини олиб бориш. Бу жараёнлар натижасида н+ соҳа ҳосил қилинади.
5. Ярим ўтказгич пластина сиртига н-епитаксиал қатлам ўстирилиб, унинг сиртига қайтадан оксид ва фоторезист қатлами қопланади.
6. 3- ва 4- босқичлар яна бир карра такрорланади, фақат бу гал диффузия натижасида изолясиловчи п-н ўтиш ҳосил қилинади.
7. Ушбу босқичда транзисторнинг базаси ва епитаксиал қатламга аксептор аралашма киритилиб резистор сифатида ишлатиладиган соҳа ҳосил қилинади.
8. Транзисторнинг коллектор ва еммитер соҳаларини ҳосил қилиш ва улардан електродлар чиқариш учун янги ―дарча‖лар очилади ва донор аралашма диффузияланади.
9. Еммитер, база, коллектор ва резистордан електродлар чиқарилиб, схемага биноан ўзаро уланади.