IMS tayyorlash texnologiyasi. IMS aktiv va passiv
elementlari IMSIarni tayyorlash texnologiyalari.
IMS tayyorlash jarayoni. IMS asosiy parametrlari.
OAT va TX kafedrasi dotsenti
G.M.Jamolova
Integral mikrosxemalarning paydo bo'lishi elektronika
va IT sanoatida haqiqiy texnologik inqilobni keltirib chiqardi.
Bundan, bir necha o'n yillar oldin, eng oddiy elektron hisob-
kitoblar uchun bir nechta xonalarni va hatto butun binolarni
egallagan ulkan vakuumli trubkali kompyuterlar ishlatilgan.
Ushbu kompyuterlar minglab vakuumli quvurlarni o'z
ichiga olgan bo'lib, ularning ishlashi uchun ulkan elektr
quvvati va maxsus sovutish tizimlari kerak edi. Bugungi
kunda ular integral mikrosxemalar asosidagi kompyuterlar
bilan almashtirildi.
Asosan,
integral
mikrosxemalar
substratga
joylashtirilgan va miniatyura paketiga qadoqlangan ko'plab
mikroskopik yarimo'tkazgich komponentlarini yig'ishdir.
O'lchami odamning tirnog'idek bo'lgan bitta zamonaviy
chipda bir necha million diodlar, tranzistorlar, rezistorlar, ulash
simlari va boshqa komponentlar bo'lishi mumkin, oldingi
davrlarda ularni joylashtirish uchun juda katta maydonlar talab
qilingan.
Misollar uchun uzoqdan izlash shart emas, masalan, i7
protsessorida 3 kvadrat santimetrdan kam maydonda uch
milliarddan ortiq tranzistorlar mavjud!
Mikrosxema planar (sirt) texnologiyasidan foydalangan
holda litografiya usulida tuziladi. Bu shuni anglatadiki, u
xuddi kremniy substratlikli yarimo'tkazgichdan o'stirilgan.
Birinchi
qadam,
silindrsimon
ishlov
beriladigan
qismdan olmos bilan qoplangan disk yordamida kesish yo'li
bilan kremniyning yagona kristalidan olinadigan yupqa
kremniy gofretni tayyorlashdir. Plastinka ifloslanishdan va har
qanday
changdan
qochish
uchun
maxsus
sharoitlarda
parlatiladi.
Silikon gofret 800 - -1200 ° C gacha isitiladi va kislorod
yoki to'yingan suv bug'iga ta'sir qiladi. Bunday oksidlovchi
muhitda plastinka yuzasidagi atomlar kislorod bilan o'zaro
ta'sir qiladi va yupqa dielektrik qatlam hosil qiladi. IC ishlab
chiqarishning dastlabki bosqichlarida gofretning ushbu qatlam
bilan qoplanmagan joylarida selektiv diffuziyani amalga
oshirish uchun niqob sifatida qalinligi 1-3 mkm bo'lgan qatlam
ishlatiladi. Ushbu qatlamdan foydalanib, aralashmalarning
qatlam ostida joylashgan yarimo'tkazgichga tarqalishining
oldini oladi, chunki kremniy dioksididagi aralashmalarning
diffuziya koeffitsienti yarimo'tkazgichga qaraganda ancha
past. Dielektrik plyonka MDYa tranzistorlarining eshigi uchun
dielektrik sifatida ham ishlatiladi. IC ishlab chiqarishning
oxirgi bosqichida kristallni passivlashtirish uchun dielektrik
qatlam qo'llaniladi: kristallning butun yuzasini qoplagan bu
qatlam ICni atrof-muhit ta'siridan himoya qiladi.
Fotolitografiya sizga element o'lchamlari kamida
2 mikron bo'lgan naqshlarni yaratishga imkon beradi.
Bu o'lcham plitalardagi elementlarning zichligini
cheklaydi. Elektron nurli litografiya yuqori aniqlikka
ega.
To'g'ridan-to'g'ri
yarimo'tkazgich
plitasini
elektron nurga ta'sir qilish orqali fotolitografiyaga
qaraganda 20 baravar torroq chiziqlar hosil qilish
mumkin va shu bilan xususiyat o'lchamlarini 0,1
mikrongacha qisqartirish mumkin.
TERMODINAMIKANING QONUNLARI
Termodinamika
qonunlari
19-asr
va
20-asr
boshlarida erishilgan taraqqiyot natijasida oʻrnatildi. Sadi
Karnoning 19-asrdagi ishi ikkinchi qonunga asos solgan
boʻlsa, Rudolf Klauzius va Uilyam Tomson kabi olimlar
birinchi
va
ikkinchi
qonunlarni
1860-yilga
kelib
rasmiylashtirdilar. Uolter Nernst keyinchalik 1906-1912
yillarda uchinchi qonun deb nomlanuvchi qonunni ishlab
chiqdi. qo'shimcha qonunlar bo'yicha takliflar bor edi,
termodinamikaning to'rtta qabul qilingan qonunlari standart
darsliklarda eng ko'p e'tirof etilgan va muhokama qilingan.
Energiyaning saqlanish qonuni deb ham ataladigan
termodinamikaning
birinchi
qonuni
shuni
ko'rsatadiki,
energiya tizimga ish, issiqlik yoki materiya sifatida kirganda
yoki undan chiqib ketganda, tizimning ichki energiyasi mos
ravishda o'zgaradi.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni shuni ko'rsatadiki,
tabiiy
termodinamik
jarayonda
o'zaro
ta'sir
qiluvchi
tizimlarning entropiyalari yig'indisi hech qachon kamaymaydi.
Ushbu qonunning umumiy ma'nosi shundaki, issiqlik o'z-
o'zidan sovuqroq jismdan issiqroq jismga o'tmaydi.
Termodinamikaning uchinchi qonuni shuni ko'rsatadiki,
tizimning harorati
mutlaq nolga
yaqinlashganda, uning
entropiyasi doimiy qiymatga yaqinlashadi. Kristal bo'lmagan
qattiq jismlar uchun istisnolar mavjud bo'lsa-da, mutlaq nolga
teng bo'lgan tizimning entropiyasi odatda nolga yaqin.
Yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalar asosan hisoblashda massiv
ishlatilishi tufayli keng qo'llaniladi. Barcha elementlar va elementlar
orasidagi ulanishlar yarimo'tkazgichning massasida va yuzasida amalga
oshiriladi.
Yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalar planar yarimo'tkazgichli
qurilma texnologiyasi asosida ishlab chiqariladi. Yarimo'tkazgichli IC
larning barcha elementlari (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar,
kondansatörler va boshqalar) diametri 40-150 mm va qalinligi 0,2-0,4
bo'lgan yarimo'tkazgich plitasining (substrat) yupqa sirt qatlamida
yagona texnologik oqimda hosil bo'ladi.
Yarimo'tkazgichli IMSlar quyidagilar bo'lishi mumkin:- bitta chipli
(monolitik);- ko'p chipli (mikro yig'ilishlar).
Yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalarning to'rt turi
mavjud:
bipolyar tuzilmalar bo'yicha planar-diffuziya (bir chipli);·
birlashtirilgan (yupqa plyonkali passiv elementlar bilan);·
MDYa tuzilmalari bo'yicha (metall-dielektrik-yarim
o'tkazgich);
ko'p chipli.
| 