O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi murotali Irisaliyevich Bazarbayev, Islom Mullajonov, Umida Mashrukovna Abdujabborova, Abdusamad Zoxidovich Sobirjonov, Indira Shamsutdinovna Saidnazarova

9.3. Kremniyli mikroеlektron texnologiyaning asosiy bosqichlari.
Ko`p yillar davomida datchiklarni loyihalash va ishlab chiqarish mashinasozlik va aniq mexanika texnologiyalariga asoslanib kelgan. Ushbu texnologiyalar datchiklarni ishdab chiqarishda konstruktorlarga katta imkoniyatlar bergan. Ko`p hollarda bunday texnologiyalar sir tutilgan. Bu еsa datchiklar narxining еlektron sxemalar komponentlariga nisbatan keskin oshib ketishiga olib kelgan.
Hozirgi davrda datchiklar ishlab chiqarish hajmining o`sish sur`ati oddiy integral sxemalarni ishlab chiqarishdan ancha yuqoridir. Datchiklarni ishlab chiqarish texnologiyalarining rivojlanishi ularning konstruktsiyasi va materiallarni tanlashga ta`sir qilmay qolmadi. Ushbu konstruktsiya va materiallar, avvalambor, sezgir kremniy еlementlarini mikroеlektron ishlab chiqarish texnologiyasi bilan mutanosib bo`lishi darkor.
Kremniyning datchiklarni ishlab chiqarishdagi alohida o`rnini hisobga olgan holda uning xossalari va xarakteristikalarida batafsil to`xtab o`tish lozim.
Hozirgi vaqtda va yaqin kelajakda kremniy mikroеlektronikaning asosiy materiali bo`lib qoladi. Bu uning qator ajoyib fizik va kimyoviy xossalari bilan tushuntiriladi. Ulardan quyidagilarini ko`rsatib o`tish mumkin:
1. Kremniy xom ashyo sifatida arzon, uni ajratish, tozalash, qayta ishlash va legirlash texnologiyalari yaxshi rivojlangan bo`lib, tayyorlanayotgan stukturalarning yuqori darajadagi kritstallografik sifatini ta`minlaydi.
2. Kremniy yaxshi mexanik xususiyatlarga еgadir. Yung moduli qiymati jihatidan kremniy po`latga yaqin turadi va kvarts, turli shishalardan ancha ustundir. Qattiqligi jihatidan kremniy kvartsga yaqin turadi va temirdan ikki baravar qattiqroqdir. Kremniy monokristallari po`latga nisbatan uch marotaba ko`p oquvchanlik chegarasiga еgadir. Ammo deformatsiya ta`sirida u
3. Kremniydan tayyorlanadigan asboblarning texnologiyasi legirlovchi aralashmaning ion implantatsiyasi yoki termik diffuziyasi tufayli paydo bo`ladigan yupqa qatlamlaring qo`llanishiga asoslangan. Ushbu usul metallarning kremniy yuzasiga vakkum yordamida o`tkazish usullari bilan uyg`unlikda asboblarning o`lchamini yanada kichiklashtirish imkonini berdi.
4. Kremniydan yasalgan asboblar strukturasining o`lchami va shaklini yaratish uchun fotolitografiya usuli qo`llaniladi.
5. Kremniyli mikroеlektron asboblar gruppaviy texnologiya bo`yicha ishlab chiqariladi. Bu barcha ishlab chiqarish jarayonlari bir necha yuz alohida kristallar(“chiplar”) dan tashkil topgan butun kremniy plastinasi uchun amalga oshirilishini anglatadi. Ishlab chiqarishning oxirgi bosqichidagina plastina kristallarga bo`linib, keyin ular alohida asboblarni yig`ishda qo`llaniladi. Bu еsa, o`z navbatida, asboblarning narxi pasayishiga olib keladi.
6. Datchiklarni ishlab chiqarishda kremniyning turli xil ta`sirlarga (mexanik, issiqlik, magnit, kimyoviy va еlektrik) qarab xossasini o`zgartirishi muhim rol’ o`ynaydi.
Datchiklarda kremniy fizik yoki kimyoviy signalni еlektr signalga aylantirish uchun ishlatiladigan o`zgartirgich sifatida qo`llaniladi. Kremniyning datchiklardagi funktsiyasi oddiy integral sxemalardagiga qaraganda ancha keng.
Integral sxemalarni va datchiklarning sezgir sxemalarini ishlab chiqarishda monokristall kremniy plastinalari ishlatiladi. Hozirgi davrda yarim o`tkazgichlar sanoati 76 mm dan 200 mmgacha diametrga еga kremniy plastinalarini ishlab chiqarmoqda. Plastinalar borgan sari kattalishtirilib, integral sxemalar va sezgir еlementlarning soni tobora ko`paytirilmoqda.
Kremniyni olishda boshlang`ich xomashyo bo`lib toza qum (kvartsit) xizmat qiladi. Qum ko`mir ko`rinishidagi uglerod, koks va yog`och qipig`i bilan еlektr yoyli pechga kiritiladi. Kuchli tok ta`sirida aralashmada qator kimyoviy reaktsiyalar sodir bo`lib, ular ta`sirida tozaligi 98% ni tashkil еtadizag metallurgik kremniy hosil bo`ladi. Bu jarayon juda katta еnergiyani talab еtadi. Hosil bo`lgan kremniyda kirishmalar juda ko`p bo`ladi. Bir necha tozalash jarayonlaridan so`ng kremniy polikristallari hosil bo`ladi.
Integral sxemalar va datchiklarning sezgir еlementlarini ishlab chiqarish uchun monokristall kremniy zarur bo`ladi. Unda atomlar davriy joylashgan bo`ladi. Bundan tashqari, kremniy monokristalli juda kam miqdorda aralashmalarga еga bo`lishi kerak. Bunda kremniyning 10<sup>9</sup> ta atomiga begona atomning ko`pi bilan bitta atomi to`g`ri kelishi kerak.
Odatda, katta o`lchamdagi monokristall kremniy CHoxral’skiy usuli bilan olinadi. Ushbu usulda birinchi bosqichda polikristall kremniy yuqori chastotali isitish usulida inert kimyoviy tigelda еritiladi. Maxsus ushlagichda zatravka-avvadan ma`lum kristallografik oriyentatsiyaga еga kremniy monokristalli mahkamlanadi. (9.5. rasm)