Интегральды микросұлбалар мен шалаөткізгішті құралдар

31 
бетінде аз концентрация байқалады. Бетінен ішіне қарай аралықтың артуынан, 
құйма концентрациясы да кеми түседі. 
p-n
өткелі заряд тасымалдаушылар концентрациясы құймасыз 
материалдың концентрациясына тең келетін аумақта пайда болады (меншікті 
электрөткізгіштікте). Облыстың қалыңдығы бойынша диффузия нәтижесінде 
пайда болған таралған құйма аумақтарында өзіндік электр өрісі болады. 
Әртүрлі материалдардағы әртүрлі диффузия коэффициентіне байланысты 
қажетті әртүрлі электрөткізгіш облысты алу қолданылған. Германий элементі 
үшін донорлы құймалар үшін диффузия коэффициенті акцепторлы құймаларға 
қарағанда бернеше жоғары болып келген. Ал кремнийде керісінше байқалады. 
Сол себептен егер пластинаны жоғарғы температурадағы донорлық және 
акцепторлық буларының қоспалары бар газға орналастырсақ, жоғарғы диффузия 
коэффициенттеріне ие атом қоспалары шалаөткізгішке тереңірек кіріп, қажетті 
электрөткізгіштікті туғызады. Ал төмен диффузия коэффициенттеріне ие атом 
қоспалары бетке жақын орында қарсы электрөткізгішке ие аумақ құрады. Осы 
жерден, төменгі диффузия коэффициентіне ие қоспалардың концентрациясы 
жоғарғы диффузия коэффициентіне ие қоспалар концентрациясынан коп болу 
керектігін ескеру керек. Диффузиялық жолмен өткелді алу процесінің сапасы 
температураны ұстап тұрғанына тікелей байланысты болып келеді. Мысалы, 
1000-1200 C температурадан бірнеше градусқа өзгертетін болса, диффузия 
коэффициентінің екі есе өзгеруіне әкеліп соғуы мүмкін. 
Екісатылы диффузия 
бұл әдіс диффузиялық жолмен алынатын 
шалаөткізгіштік құралдардың температураларға тәуелділігін төмендету үшін 
қолданылады. 
Бірінші 
сатыда 
шалаөткізгіш 
пластинасының 
бетіне 
салыстырмалы төмен температурада шыны тәріздес қабат құяды. Ал екінші 
сатыда пластинаны жоғарғы температурада болатын пешке салады. Онда шыны 
тәріздес қабаттан пластинаның ішіне қарай енеді. Сонан соң диэлектрлік оксид 
қабаты пайда болады. Екісатылы диффузия әдісі көбінесе бор және кремний 
қоспаларын енгізу кезінде қолданылады. Қоспаның көзі ретінде бор ангидрид 
қолданылады. В
2
О
2.
Пластина мен бор ангидридін қыздыру арқылы бетінде бор 
силикатты қабат алады. Сонан соң оны қаттырақ қыздыру арқылы бор 
диффузиясын жүргізеді. Осы кезде жоғарғы қабат SiO
2
мен қапталады. 
Эпитаксия процесі
бір монокристалды басқа кристалл қырына өсіру. 
Шалаөткізгішті эпитаксиалды пленкалар көп түрлі жолдармен алынуы мүмкін: 
ваккумда термиялық булану жолымен, жұп фазаларын орнату, газдық аралықта 
шаңдандырумен. Қоспаның типін өзгерту арқылы және өсіру шарттарын өзгерту 
арқылы жоғарғы аралықта эпитаксиалды пленкалардың электрлік қасиеттерін 
өзгертуге болады. Бұл әдіс диффузиялық әдістің орнына да қолданыла береді. 
Иондық легирлеу
вакуумда пластинаны қыздыра отырып, оны белгілі бер 
жылдамдықпен иондармен атқылау арқылы. Шалаөткізгіштітерге енген иондар 
акцепторлар мен донорлық қоспалардың рөлін ойнайды. Бұл процесс 
диффузияны қолданбай-ақ қажетті электрөткізгіш қасиетін алуға жол ашады. 
Мұндай технологияны элион деп атайды. 

32 
Вакуумды шаңдандырудың 
мағынасы мынадай: шаңдандыратын металды 
вакуумда булануға дейін қыздырады. Содан соң оны салыстырмалы түрде 
төменгі температурадағы кеңістікке орнатады. Қажетті жағдайда алу үшін оны 
металл маскалары арқылы шаңдандырады. 
Катодтық шаңдандару 
тығыз байланыстары бар жерлерге қолданылады. 
Бұл процесс катодты иондалған атомдармен атқылау арқылы жою принципіне
негізделген. Инертті газ, мысалы аргон, 1-10
2
буландыру камерасын тудырады. 
Газ иондары интенсивті түрде катодты атқылай отырып атомдарға қажетті 
энергия береді және катод бетінен ұшып шығады. Олар шалаөткізгіштерге түсіп, 
оны металл қабатымен жабады. 
Электролиттік және химиялық отырғызу 
электрөткізгіштік қондырғы 
бар болған жағдайда қолданылады. Судан жасалған қоспа арқылы электролиттік 
немесе химиялық жолмен пленканы отырғызады. Оксидті маскалауды 
пластинканың белгілі бер жерлеріне ғана қолдану үшін ғана пайдаланады. Ал 
қалған бөліктерін атомның кіріп кетуінен сақтау мақсатында қолданылады. 
Шекараларды шектеуге ыңғайлы маска болып SiO
2 
табылады. Бұл кремнии 
қоспасындағы диффузияның басқаларға қарағанда аз болуымен түсіндіріледі. 
Одан басқа кремнии диоксиді жақсы шалаөткізгіш болып табылады. Сол 
себептен қышқылдандыру бұл интегралды сұлбаларды жасаудағы негізгі саты 
болып саналады. Оксидті алу үшін пластинаны 900-1200 C-қа дейін қажетті 
оттегі атмосферасында қыздырады. Бұл процесс көбіне кремниилі микро 
сұлбаларды жасау кезінде қолданылады. 
Фотолитография – 
бұл қажетті пластина беткі қабатын алу процесі. 
Оксидті қабатпен маскаланған шалаөткізгіштің беткі жағы фоторезисторды 
жабады. Сонан соң бірқалыпты жабын алу үшін центрифугаға орнатып, 
кептіреді. Осыдан кейін бетті экспондап, оның қажетті жерлерін мөлдір етеді. 
Фото резистордың жарықтандырылған жерлерін қатырады, ал қалған жерлерін 
арнайы қоспа арқылы жояды. 

жүктеу/скачать 2,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: