Va yarimotkazgichli asboblar texnologiyasi

8 .5.4.  Yarimo4kazgich  birikmalarda  kislorod
Galliyli  yarim o‘tkazgich  birikmalar  suyulmasiga  kislorodni  har 
qanday  shaklda  kiritilsa  ham   u  galliyning  kvars  bilan  ta ’sirlashishini 
bosadi,  demak,  birikm ada  kremniy  va  boshqa  b a’zi  kirishmalar  (agar 
ularning  kislorodga  yaqinligi  galliyga  nisbatan  yaqinlikdan  yuqori  bo ‘lsa) 
miqdorini  kamaytiradi.  Bunday  kirishmalar  —  uglerod,  tem ir,  xrom,  mis.
Brijmen  usulida  GaAs  monokristallari  o'stirilganda  uni  konteynerga 
(ampulaga)  elem entar  shaklda  yoki  oksidlar  shaklida  (G a20 3 ,  Аб20 з  va 
b.)  kiritib  uning  tozalash  ta ’siridan  foydalaniladi,  Choxralskiy  usuli 
qo‘llanilganda  esa  kislorod  bevosita  flyusga  kiritiladi  va  o‘sha  natijaga 
erishiladi.
Yana  bir  narsaga  e ’tiborni  jalb  etamiz.  Agar  GaAs  va  G aP  
suyulmasida  kislorodning  ortiqcha  m iqdori  b o 4lsa,  kristallar  qarshiligini 
oshiradi.  Agar  bu  miqdor  kam  bo'lsa,  yuqori  tem peraturada  kristallga 
ishlov  berilgach,  uning  qarshiligi  keskin  kamayadi.  Agar  kislorod  miqdori 
ko‘p  bo‘lsa,  temoishlov  kristallning  solishtirma  qarshiligiga  sezilarli  ta ’sir 
qilmaydi.
Mazkur 
birikmalardagi 
kislorod 
kristallanish  jarayoniga 
ta ’sir 
ko'rsatadi.  Masalan,  konteynerning  (qayiqchaning)  suyulma  tom onidan 
xo‘llanishi  kuchli  darajada  ortib  ketadi,  monokristall  o ‘sishi  buziladi.
155

Kislorod  yuqori  tem peraturalar  sohasida  galliyli  birikm alarning 
plastiklik  xossalarini  keskin  pasaytiradi.  Shuning  uchun  Brijmen  va 
Choxralskiy  usullari  bilan  o'stirilgan  kristallar  osonlikcha  yorilib  ketadi.
U m um an  aytganda,  GaAs  va  G aP   m onokristallarida  kislorod  zararli 
kirishma  hisoblanadi.  Uning  tozalovchi  kirishma  sifatida  qo'llanishi 
ancha  cheklangan.  Shuning  uchun  GaAs  va  G aP   yarim o'tkazgich 
birikm alar  tozaligini  ko'tarish  uchun:  1)  eng  aw alo  dastlabki  m oddalar 
tozaligini  ko'tarish;  2)  kvars  konteynerlam i,  masalan,  alyuminiy  va  bor 
nitridlaridan  yasalgan  konteynerlar  bilan  almashtirish;  3)  jarayonga 
kiritiladigan 
barcha 
m oddalarni 
sinchiklab 
suvsizlantirish 
va 
gazsizlantirish  zarur.
8.6.  Yarimo‘tkazgichlarning  lazer  texnologiyasi
Q u w atd o r  lazerlar  yarim o'tkazgichli  asboblar  ishlab  chiqarishda  keng 
qo'llaniladi.  Ionlar  kiritilgandan  so'ng  plastinalarni  qizdirish  (kuydirish) 
uchun,  polikristall  kremniyda  donalar  o'lcham ini  kattalashtirish  uchun, 
stabilitronlarni  tayyorlashda,  metall  kontaktlar  yaratishda  lazerlardan 
foydalaniladi.  M asalan,  yuqori  energiyali  ionlar  kiritilganda  kremniyning 
m onokristall  tuzilishi  buzilishi,  uni  tiklash  uchun  beriladigan  term oishlov 
1000°C  da  30  m in  davom  etadi.  Lazer bu  ishni  10  m arta  tez  bajaradi.
Lazer 
bilan 
samarali 
ishlov 
beriladigan 
yarim o'tkazgichlar 
texnologiyasi  sohalari  haqida  to'xtalib  o'tam iz.
8 .6 .1 .  Sirtni  tozalash  va  relyefmi  yaxshilash
Lazer  yordamida  tozalashda  yarim o'tkazgich  sirtidagi  iflosliklar 
ketkaziladi,  am m o  sirtning  o'zi  zararlanmaydi.  Ishlov  beriladigan  sirtga 
yot  atom lar  kirmaydi,  vakuum  sharoiti  buzilmaydi.  Lazer  vakuum 
kam erasidan  tashqarida  bo'ladi.  N ur  shaffof  deraza  orqali  kiritiladi, 
bunda  bir jarayonda  bir  necha  amallar,  masalan,  tozalash,  m etallni  yoki
156

epitaksial  pardani  vakuumda  o iq azish , 
tok  keltiruvchi  y o ich ala r 
(tasmalar)  qilish  va  h.  k.  am allar bajariladi.
Tozalash  uchun  nurining  diam etri  3,5  mm  b o ig an   rubin  lazer  ish- 
latiladi.  Krem niy  sirtida  uglerod  va  kremniy  dioksidi  pardalarini  kuydirib 
yuborish  uchun  har  birida  2  J/sm 2  b o ig a n   beshta  ketm a-ket  impulslar 
energiyasi  kifoya  b o iad i.  Sirtni  16  ns  davomiylikli  ikki-uch  (2  J/sm 2) 
impuls  bilan  nurlantirilsa,  sirtning  monokristalligi  tiklanadi  (u  argon 
ionlari  kirishidan  buzilgan)  va  bir  vaqtda  argon  ionlaridan  sirtni 
tozalaydi.
Metall  pardalari  sirtini  tekislash  uchun  ularni  ~  lm ks  davomida  lazer 
nurlanishi  bilan  qizdirish  kifoya.  Bu  tekislash  jarayonini  vakuumda, 
havoda  yoki  inert  gaz  m uhitida  o ik azish   mumkin.  Kremniyning 
epitaksial  qatlamlari  sirtidagi  o ik ir   chiziqlarni  bartaraf qilish  uchun  lazer 
ishlovdan  foydalaniladi,  agar  kremniyni  (0,2-  0,8  J/sm 2)  energiyali 
impulslar  bilan  nurlantirilsa,  m azkur  nuqsonlar  (suyulib)  io i a   yo‘q  b o iib  
ketadi.
8.6 .2.  Kirishmalar  kiritish  va  ularni  qayta  taqsimlash  usulari
Sirtiy  qatlamlardan  diffuziyalash  usuli. 
Bu  usul  sirtiy  m anbadan 
diffuziyalash  usuliga  o ‘xshaydi,  am m o  bunda  legirlovchi  kirishmani  lazer 
nurlanishi  yordamida  qizdiriladi.  Sirtiy  qatlam  suyuladi  va  kirishma 
suyulgan  m odda  ichiga  diffuziyalanib  kiradi.  Ana  shu  usul  bilan 
kremniyga  donorlar  va  akseptorlar  (bor,  fosfor,  surma  va  b.)  kiritiladi.
Yupqa  yarim oikazgich  plastinalar  sirtiga  omik  kontaktlar  o iq azish  
xuddi  shu  usulda  amalga  oshiriladi.  100  m m   diametrli  va  0,2  mm  
qalinlikli  plastinalarda  lazer  bilan  qizdirish  term ik  kuchlanishlarga  b o g iiq  
buzilishlar  qoldiradi.  Oddiy  texnologiyada  esa  ko‘p  kontaktlar  shunday 
kuchlanishlar  sababidan  buzilib  ketadi.
157

Suyuq  yoki  gazsimon  m anbadan  diffuziyalash  usuli.  Rubin  lazer 
nurlanishini  p-Si  plastinasi  sirtiga  o ‘tqazilgan  etanoldagi  surma  trixloridi 
eritmasi  orqali  o ‘tkazib  sirtdan  190  nm   ichkarida p-n  o ‘tish  hosil  qilinadi.
G azsim on  manba  (10%РНз+  90%  Ar  gazlar  aralashm a)  muhitiga 
plastina  joylanadi.  Aleksandrit  asosidagi  lazer  ( Л =0,73  mkm)  bilan 
ishlov  beriladi.  Uning  nuri  diam etri  -3m m .
Lazer  yordamida  fotolitik  legirlash. 
Bu  usul  yarim o‘tkazgich  sirtiga 
kirishma  o ‘tqazish  va  uni  plastina  ichiga  kiritish  jarayonlarini  birgalikda 
olib  borish  imkonini  beradi.  Birinchi  bosqichda  gaz  lazer  nurlanishini 
yutadi,  dissotsiatsilanadi,  kirishmani  ozod  qiladi  (fotoliz).  Kirishma  o ‘sha 
nurlanish  ta ’sirida  sirtga  o ‘tira  borib,  plastina  ichiga  kiradi.
Lazer  yordamida  ionlar  kiritish. 
Tarkibida  kirishma  bo'lgan  nishon 
quvvatdor  С 0 2  ~   lazer  nurlanishi  ta ’sirida  bug‘lantiriladi,  kirishma 
ionlari  yarimo4kagichga  kiradi.
Yarimo4kazgichlarda  kirishmani  qayta  taqsimlash. 
Yarim o4kazgich- 
ga  kiritilgan  kirishma  plastinalar  sirtini  lazer  yordamida  kuydirish  yo‘li 
bilan  qayta  taqsimlanishi  mumkin.  Bu  esa  asboblar  tavsiflarini  yaxshilash 
imkonini  beradi.
8 .6 .3 .  Nuqsonlarni  kuydirish
Y arim o'tkazgichlar  texnologiyasida  qo'llaniladigan  termodiffuziya 
jarayonlarida  elektr  jihatdan  nofaol  kirishm alar  uyumlari,  pretsipitatlar 
hosil  b o ‘ladi. 
U lar  yarim o4kazgichlar  va  ular  asosidagi  asboblar 
xossalarini  yomonlashtiradi.
Lazer  ishlovi  pretsipitatlarni  «eritib»  yuboradi,  kirishma  atom larini 
faollashtiradi.
Impulslari  davomiyligi  50  ns  va  energiya  zichligi  1,5-1,8  J/sm2
b o ‘lgan  rubin  lazeri  bilan  ishlov  berilganda  dislokatsiyalar  va  dislokatsion
sirtm oqlar  (  ular  kremniyga  bor,  fosfor  ionlari  va  boshqa  ionlar  kiritil-
ganda  hosil  bo ‘ladi)  bartaraf  qilinadi.  Keyingi  davrda  kerakli  xossali  o ‘ta
158

katta,  katta  integral  sxemalarni  hosil  qilishda  ionlar  kiritish  usuli  asosiy 
bo clib  qolgan.  Ammo,  katta  energiyali  ionlar  (200  keV  gacha) 
yarim o'tkazgichning  sirtiy  qatlam ini  zararlaydi,  b a ’zan  uni  am orf holatga 
keltiradi.  Lazer bilan  kuydirish  sirt  qatlam ini  qayta  kristallaydi.
Lazer  yordamida  kuydirishning  ikki  usuli  mavjud  :  1)  bir  necha  sm 2 
yuzali  sirtni  qisqa  impuls  (100  ns)  bilan  nurlantirish;  2)  kichik  yuzaga 
(dog'ga)  fokuslangan  uzluksiz  lazer  nurini  m aterial  sirti  bo'yicha  siljitib 
borish.  Uzluksiz  lazer  bilan  kuydirish  sharoiti  shunday  tanlanadiki, 
bunda  sirt  qiziydi,  am m o  suyulmaydi.  Demak,  qayta  kristallanish  qattiq 
fazada  yuz  beradi.  Bunda  kiritilgan  ionlarning  plastina  qalinligi  bo'yicha 
taqsimoti  o'zgarm as  saqlanadi.  Bir  misol  keltiramiz.
5 ,1014  sm -2  zichlikli  va  100  keV  energiyali  arsenik  (As)  ionlari 
kiritilgan  kremniy  qatlamlarini  kuydirish.  Kuydirishgacha  qatlam  am orf 
tuzilishda.  7  W  li  argon  lazeri  yordamida  kuydirish  o'tkaziladi,  Si 
plastinkadagi  lazer  dog'ining  diametri  -25  m km,  num ing  siljish  tezligi 
2,7  sm/s.  Kuydirishdan  so'ng  qatlam   m ukam m al  kristallik  tuzilishga  ega 
bo'lib  qoladi.  Vaholanki,  term ik  kuydirish  (1000°C,  30  min)  am orf 
qatlam da  dislakatsion  sirtm oqlar  ko'rinishida  ko'p  nuqsonlar  (~ 1010 sm -2) 
qoldiradi.
Lazer bilan  kuydirish  afzalliklari:
1) 
Kirishmaning 
diffuzion 
qayta 
taqsimlanish 
sezilmaydi, 
murakkab  birikmalarda  (masalan,  >4nii?v  da)  tarkib  saqlanadi.
2) 
Term ik 
kuydirishga 
nisbatan 
lazer 
kuydirishda 
legirlash 
samaradorligi  yuqori  bo'ladi.
3) 
Zaryad  tashuvchilar faolligi  bir  necha  m arta  ortiq  bo'ladi.
8 .6 .4 .  Kirishmalarni  getterlash
Getterlash  deb  asboblarning  faol  sohalaridan  tez  diffuziyalanadigan 
m etall  kirishmalarni  (oltin,  kumush,  mis  va  b.)  ketkazish  jarayoniga 
aytiladi,  chunki  bu  kirishm alar  asboblar  sifatini  pasaytiradi.
159

Odatda  getterlash  sohalarini  plastinaning  notekis  tom onida  hosil 
qilinadi,  bunda  muayyan  nuqsonlar  kiritilib,  ular  yuqorida  aytilgan 
nokerak  kirishmalami  o ‘ziga  biriktirib  oladi.
Lazer  ishlovi  oqibatida  hosil  b o ig a n   nuqsonlar  oson  nazorat  qilinadi, 
ifloslik  kiritmaydi  va  barqaror  b o ia d i.  U lar  kirishm alam i  texnologik 
jarayonlar  o ‘tkazilganda  ham   ushlab  tura  oladi.
G etterlash  samaradorligini  noasosiy  zaryad  tashuvchilar  yashash  vaqti 
b o ‘yicha  baholanadi.  Metall  kirishmalar  qancha  kam  b o isa ,  yashash 
vaqti  shuncha  katta  b o iad i.
8 .6 .5 .  Polikristall  kremniy  qarshiligi  o ‘zgarishi
Yarim o‘tkazgichli  asboblar  va  IM S  larda  m etall  o'tkazgichlar  o ‘rniga 
ko‘pincha 
legirlangan 
polikristall 
krem niy 
(PK) 
pardalardan 
foydalaniladi. 
PK  pardasi 
donasi 
o ic h a m i 
qancha  katta  b o is a  
o'tkazgichning  qarshiligi  shuncha  kichik  b o ia d i.  Lazer  bilan  kuydirish 
donalar  o ich am in i  kattalashtiradi,  binobarin,  piroliz  yordam ida  (620°C 
va  past  bosim da)  o ‘stirilgan  PK  pardalari  qarshiligini  kamaytiradi.
Lazer  tizimi  30  ns  davomiylikli  va  energiya  zichligi  2-  59  mW/sm2 
b o ig a n   im pulslar  hosil  qiladi.  Rubin  lazerdan  foydalanilgan  holda  to iq in  
uzunligi  0,6943  mkm  yoki  neodim   lazer  b o ig an d a  —  1,06  mkm  b o ia d i, 
nam unada  y orugiik  d o g i  5  sm.
Legirlash  dozasiga  qarab  PK  parda  qarshiligi  turlicha  b o ia d i,  doza 
ortishi  bilan  kamayib  boradi.  Ammo,  qu w at  zichligi  katta  b o ig a n d a   PK 
pardalari  qatlam lanib,  ularning  qarshiligi  ortadi.  Arsenik  (As)  bilan 
legirlangan  PK  pardalari  o ic h a m i  kuydirishgacha  -3 0   nm ,  term ik 
kuydirishda  u  40  nm   ga  yetadi,  lazer  bilan  kuydirishda  150  nm  gacha 
yetadi. 
Mos  ravishda, 
qarshiliklar  nisbati 
15  103:890:360. 
Term ik 
kuydirishdan  so‘ng  faollashgan  kirishma  atom lari  hissasi  39%,  lazer  bilan 
kuydirishdan  so‘ng-  93%. 
Impuls  rejimida  plastina  sirti  b o ‘yicha
160

siljiyotgan  lazer  nuri  polikristall  kremniy  qatlamini  qayta  kristallaydi.  Bu 
qarshilikning  yana  ham  kamayishiga  olib  keladi.
8
.
6
.
6
.  Amorf va  polikristall  qatlamlarning  qayta  kristallanishi
Epitaksial  texnologiya  yarim o'tkazgichli  asboblar  yaratishda  katta 
o ‘zgarish  qildi.  Ammo,  uning  b a ’zi  kamchiliklari  bor.  Bu  jarayonlarda 
yuqori  tam peratura  tutib  turilishi  zarur,  u  esa  pardadan  (epitaksial 
qatlam dan)  taglikka  va  aksincha  kirishmalar  qayta  taqsimlanishiga  olib 
keladi,  oqibatda  kirishma  zichligi  chegarasi  keskin  bo'lm aydi.  Bunday 
kamchiliklar  lazerlar  yordamida  bartaraf qilinishi  mumkin.
Polikristall  yoki  am orf  qatlamiarni  qayta  kristallash  yo'li  bilan 
epitaksial  pardalar  olish  texnologiyasining  kelajagi  bor.  Bu  usuldga  ko‘ra, 
dastlab  past  tem peraturada  «tayyorlama»  qatlamlari  o ‘tqaziladi,  keyin 
esa, 
qattiq  fazali  kristallash 
orqali  monokristall  qatlam lar  shakllanadi. 
Oqibatda  parda  —  taglik  chegaralari  keskin  bo‘ladi.  Qattiq  fazali  qayta 
kristallash  barcha  bosqichlarda  оЧа  yuqori  vakuum  boMishini  talab  qiladi.
Agar  lazer  nurlanishi  quvvati  va  uning  nurini  siljitib  borish  tezligi 
am orf qatlamni  monokristallik  taglikkacha  suyultirishga  yetarli  b o lsa,  bu 
jarayon  normal  sharoitda  kechishi  mumkin.  Yuqori  chastotada  changlab 
o'tqazilgan  440  nm  qalinlikdagi  am orf germaniy  qatlamini  suyuq  fazadan 
qayta  kristallash  yo4i  bilan  yuqori  sifatli  monokristall  qatlam  hosil 
qilinadi.  Bunda  ishlatiladigan  argon  lazeri  nurlanishi  quvvati  9  W,  siljib 
borish  tezligi  200  sm/s.  Jarayon  vaqti  kichik  b o ‘lgani  natijasida 
kirishmalar  pardadan  taglikka  va  aksincha  o ‘ta  olmaydi.
Impulsli 
lazeri a rdan 
foydalanganda 
vakuumda 
qatlamiarni 
(changlatib)  o ‘tqazgandan  keyinoq  havoda  qayta  kristallash  yo‘li  bilan 
yuqori  sifatli  kremniy  avtoepitaksial  qatlamlari  hosil  qilinadi.
Lazer  ishlovi  tufayli  germaniyning  kremniy  taglikda  va  kremniyning 
sapfir  taglikda  geteroepitaksial  qatlamlarini  olish  mumkin.
161

8 .6 .7 .  Polikristall  kremniy  tasmalarini  kristallash
Kremniy 
tasmalarini 
(lentalarini) 
o'stirish 
arzon 
kremniy 
plastinalarini  olish  usullaridan  biridir.  Bu  usul  kesish,  yedirish  va 
silliqlashdan  amallarsiz  bajariladi.  Bu  amallarga  esa  dastlabki  material 
75%  gacha  isrof bo'ladi.
Dastavval  kremniyni  bug'  fazasidan  (past  bosim da)  vaqtincha  taglikka 
o'tqaziladi.  Keyin  kremniy  qatlami  ajratib  olinadi,  taglikdan  esa  keyingi 
jarayonda  yana  foydalaniladi.  Bu  usul  bilan  100  mkm  va  ortiq 
qalinlikdagi  kremniy  plastinalari  olinadi.  O 'stirilgan  tasm ani  lazer  bilan 
kerakli  o'lcham li  plastinalarga  ajratiladi.  Biroq,  bu  plastinalar  mayda 
donali  polikristall  tuzilishga  ega,  amalda  ulardan  foydalanib  boim aydi. 
Ularni  ishlatishga  yaroqli  qilish  uchun  quyidagi  am allar  bajariladi.
Polikristall  donalarini  yiriklash  uchun  lazer  ishlovi  beriladi.  Lazer 
nuri,  masalan,  7,5  sm/min  tezlikda  siljib  borib  tasm aning  torgina  qismini 
suyultiradi.  Qayta  kristallashdan  so'ng  polikristall  kremniy  yirik  donador 
tuzilishga  ega  bo'lib  qoladi.  Yuqori  sifatli  tasm alarnig  sirti  yaltiroq, 
mayda  panjaraviy  relyefga  ega. 
Relyef  davri  4,5  mkm.  Argonda 
kuydirilganda  silliq  ko'zgusim on  sirt  hosil  bo'ladi.  Bunday  tasm asim on 
materiallarda  noasosiy  zaryad  tashuvchilar  yashash  vaqti  katta  va  tuzilish 
nuqsonlari  kam.
Qayta 
kristallangan 
tasm asim on 
yarim o'tkazgichlar 
quyoshiy 
elem entlar  ishlab  chiqarishda  keng  qo'llaniladi.
8
.
6
.
8
.  «Dielektr  ustidagi  kremniy»  qatlamini  qayta  kristallash
Lazer  yordamida  qayta  kristallash  usuli  bilan  am orf  m oddalar  sirtida 
shakllantirilgan  «dielektr  ustidagi  kremniy»  qatlam lari  boshqa  usullar 
bilan  o'stirilgan  qatlamlarga  xos  kam chililardan  xalos. 
Bu  holda 
tuzilmaning  asosi  kremniy  taglik  bo'ladi.  Qayta  kristallash  impulsli  yoki 
uzluksiz  lazer  yordamida  amalga  oshiriladi.  Barcha  hollarda  kremniy 
biitun  qalinlik  bo'yicha  suyuladi  va  suyulm adan  qatlam lar  qayta 
kristallanadi.
162

Mazkur  tuzilmalar  ketm a-ket  oikaziladigan  am allar  natijasida 
olinadi:  kremniy  taglik  term ik  (qizdirish)  y o i  bilan  oksidlanadi  yoki 
taglikka  kremniy  nitridi  o'tqaziladi  (dielektr  qatlam  hosil  qilinadi); 
buning  ustiga  kremniy  qatlami  o iq azilad i-  gazsimon  fazadan  (past 
bosimda)  PK  o'stiriladi;  ionlar  kiritish  usuli  bilan  PK  legirlanadi;  PK 
qatlamni  lazer  qayta  kristallaydi.
Yaxlit 
kremniy 
qatlamlariga 
lazer 
ishlov 
berilganda 
ular 
polikristalligicha  qoladi,  am m o,  donalar  o ‘nlab  mkm  gacha  kattalashadi. 
Lazer  yordamida  qayta  kristallashda  kremniyning  bir  necha  o i l   kvadrat 
m km  li  yuzali  monokristallik  donalari  olinadi.  Shunday  usul  bilan 
tayyorlangan  «dielektr  ustidagi  kremniy»  qatlamlari  asosida  MOY  — 
tranzistolar,  katta  integral  mikrosxemalar  (K IM S)  tayyorlanadi.
8 .6 .9 .  Yedirish
Ultrabinafsha  spektr  sohasida  nurlanish  chiqaradigan  lazerlardan 
polimer  va  metall  pardalarni  bevosita  yedirish  uchun  foydalaniladi. 
Yedirishning  bir  necha  usullari  mavjud:  qattiq  fazadan  bugiantirish  y o ii 
bilan  yedirish,  lazer  rag'batlantirgan  yedirish.  Bu  amallardan  integral 
sxemalar  hosil  qilishda  keng  foydalaniladi.
Nazorat savollari
1.  Kiritiladigan  kirishmalar qanday  hisob  qilinadi?
2.  Komponovka  nima?
3.  Oraliq  texnologik jarayonlar qanday boiadi?
4.  Kimyoviy  yedirish  amallarini  tavsiflang.
5.  Yarimo4kazgich  birikmalarni  sintezlashga  tayyorgarlik  qanaqa  boiadi?
6.  Tovar monokristallar qanday o‘stiriladi?
7.  Monokristallarda  tekis  taqsimlangan  kirishmalar  hosil  qilish  choralari 
qanday?
8.  Mukammal  tuzilishli  monokristallar olish  usullari  qanday?
9.  Choxralskiy  usulini  tavsiflang.
10.  Zonaviy suyultirish  usulini  tavsiflang.
11.  Brijmen  usulini  tavsiflang.
12.  Yarimo4kazgichlarda  kislorod  va  uglerod  kirishmalari  qanday  ahamiyatga 
ega?
163

UCHINCHI  QISM
YAR1MOTKAZGICHLI  ASBOBLAR TAYYORLASH 
TEXNOLOGIYASI
9-bob.  Yarimo‘tkazgich  materiallarga  mexanik  ishlov  berish 
9.1.  Umumiy  ma’lumotlar
Har 
qanday 
yarim o'tkazgichli 
asbobni 
tayyorlash 
jarayoni 
yarim o'tkazgich  material  quymasi  elektrik  o'tkazuvchanligining  turi, 
uzunlik  bo'yicha  solishtirma  qarshiligining  taqsimoti  xarakteri  va 
qiymatini, 
zaryad 
tashuvchilarning 
yashash 
vaqti 
yoki 
diffuzion 
uzunligini,  dislokatsiya  zichligini  aniqlash  amallaridan  iborat.
Keyingi  yillarda  yarim o'tkazgich  asboblar  tayyorlashda  epitaksial 
qatlam 
vujudga 
keltirilgan 
yarim o'tkazgichli 
plastinkalar 
keng 
qoilanilm oqda. 
Bunda  epitaksial  qatlam ning  qalinligi, 
solishtirma 
qarshiligi,  qatlam ning  qalinlik  va  solishtirma  qarshilik  bo'yicha  bir 
jinsliligi,  dislokatsiya  va 
nuqsonlarning  joylashish  zichligi  nazorat 
qilinadi.
Mexanik 
ishlov 
natijasida 
yarim o'tkazgichli 
plastinkalar 
aniq 
geometrik  o'lchovga,  kerakli  kristallografik  yo'nalganlik  va  sirt  tozalik 
sinfiga  ega  bo‘ladi.  Bu  plastinkalar  keyinchalik  asbob  tayyorlash  uchun 
xizmat  qilishi  mumkin  yoki  epitaksial  qatlam   olish  uchun  taglik  vazifasini 
bajarishi  mumkin.
9.2.  Plastinka  va  kristallarga  qo‘yiladigan  talablar
K o'pchilik  yarim o'tkazgichli  asboblarni  tayyorlashda  monokristall 
quymalarning  disk  ko'rinishida  kesilgan  plastinkalari  yoki  ulardan  kesib 
olingan  kvadrat,  to lg‘ri  to'rtburchak,  doira  yoki  murakkab  ko'rinishidagi 
kristallardan  foydalaniladi.
Tayyorlanadigan 
asboblarga 
qo'yiladigan 
talablarga 
asosan, 
plastinkalarning  qalinligi  0,2-0,7  mm  gacha,  kristall  yuzasi  esa  0,1  dan 
25-30  m m 2  gacha  bo'lishi  mumkin.
Mexanik  ishlovning  asosiy  vazifasi  talab  darajadagi  sirtli  plastinka 
yoki  kristallni  kerakli  o'lcham ,  shakl  va  kesimda  tayyorlashdan  iboratdir.
164

Bu  vazifa  quymani  plastinkalarga  kesish,  u  plastinkalarni  tekislash  va 
silliqlash  bilan  amalga  oshiriladi.
Y arim o‘tkazgichlar  texnologiyasida  plastinkalar  va  kristallar  sirti 
sifatiga juda  qattiq  talab  qo‘yiladi.  Bularga  quyidagilar  kiradi:
1) Qalinligi  o ‘rtacha  200  mkm  plastinkaning  qalinligi  nom inaldan  ±3 
m km   dan  oshmasligi  kerak.
2) Plastinkalarni  kristallografik  tekisligi  yo‘nalganligi  aniqligi  3'-6’ 
atrofida  b o ‘lishi  kerak.  Oksidlash,  diffuziya,  kirishm alar kiritish  va 
boshqa jarayonlarni  qayta  takrorlanishi  shunga  bog'liq.  K o‘pincha  (111) 
tekislikda  kesilgan  kristallardan  foydalaniladi.
3) Plastinkalarning  yassi  parallelligi  diam etri  bo ‘yicha  ±1  m km dan 
oshmasligi  kerak.  Albatta,  bu  talabni  plastinka  diametri  80-110  mm   dan 
yuqori  b o ‘lganda  bajarish  qiyin.
4) Mexanik  buzilgan  qatlam ni  eng  yupqa  holga  keltirish  yoki 
um um an  yo‘qotish  kerak.  Bu  talab  ayniqsa,  o ‘ta  yuqori  takroriylikli 
asboblar  uchun  m uhim   bo‘ladi.
5) Sirt  shakli  chuqurligi  ±0,025  mkm  dan  oshmasligi  talab  qilinadi  va 
u  sirtning  14-sinfiga  to ‘g‘ri  keladi.
9.  3.  Monokristallarni  yo‘naltirish  usullari
Yarimo4kazgichli 
asboblar 
tayyorlash 
texnologiyasida 
quyma 
monokristallarni 
plastinkalarga 
aylantirishdan 
oldin 
kristallografik 
yo‘nalishi 
aniqlanadi. 
Chunki 
tanlangan 
kristallografik 
yo‘nalish 
asboblarning  yuqori  sifatli  chiqishida  katta  ahamiyatga  ega.
M onokristallarni  o ‘stirib  olishda,  asosan  (111)  yo'nalish  tanlanadi. 
Biroq,  monokristallni  o ‘stirish  jarayonida  tanlangan  yo'nalishdan  biroz 
og‘ishlar 
b o ‘lishi 
mumkin. 
Shuning 
uchun 
barcha 
quyma 
monokristallarning  kristallografik  y o^alishlari  rentgenografik  yoki  optik 
usul  bilan  aniqlanadi.