|
Microsoft Word D?rs v?saiti. Nanotexnologiya docx
|
| bet | 34/51 | | Sana | 19.12.2023 | | Hajmi | 2,83 Mb. | | #123700 |
Bog'liq 2017-2422 TayyorD 1 D
Bu erda D - optik tizimning diafragma burchagi, f - fokus uzunligi, l - yorug'lik to'lqin uzunligi va K 1 - Reylining doimiysi. Ko'rinib turibdiki, tizimning ruxsati l kamayganda va D ortganda ham ortadi.
Aytilganlardan ko'rinib turibdiki, integral mikrosxemalar elementlarining o'lchamlari asosan litografik jarayonlar bilan belgilanadi. Ushbu texnologiya mikro- va nanoelektronikaning ortib borayotgan talablarini qondirish uchun doimiy ravishda ishlab chiqilmoqda. Nanometr diapazonida ikkita asosiy taxmin qo'llaniladi. Birinchi yondashuv mikroelektron texnologiyadan kelib chiqadi. Bunga litografiya texnikasi kiradi. Yorug'likning usuli va to'lqin uzunligiga qarab, bu usullar optik, rentgen va elektron-nur, ion-nurli litografiya kabi guruhlarga bo'linadi. Shuni ta'kidlash kerakki, litografiya jarayonlarining texnik parametrlari, ushbu jarayonlarning unumdorligi va iqtisodiy samaradorligi mikroelektronika mahsulotlarining narxini belgilaydi
nika ma'lumotlarining bahosini belgilaydi. Bu er yuzida yorug'lik nurlanishining uzunligining azaldilishi, rentgen nurlanishining va elektron selinin qo'llanilishi 100 nm-dan kichik o'lchamdagi o'lchamlarni olish uchun yaratilgan. Zamonaviy mikroelek- tronika ishlab chiqarish sohalarida mahsulotlar to'liq, ya'ni
~100(lövhə/saat)gacha bo'lgan stepper–skanerlar qo'llaniladi. Ularda (0,2÷0,3) mkm dalgalanma uzunluqlu ultrabənovshayi nurlanishdan foydalaniladi.
Ikkinchima sırf nanotexnolojidir, chechakskanedici zondun foydalanishga ki, bu da to'liq ajratish qobiliyatiga malik olub individual atomlar tomonidan manipulyatsiya qilishga imkon beradi. Bu erda faqat nanometr o'lchamdagi rasmlar uchun foydalanish mumkin bo'lgan litografiyalar haqida gapira- cag'i. Iste'mol qilinadigan fotolitoqrafiya jarayoni haqida ma'lumot beradi..
4.1. Fotolitoqrafiya jarayoni
Fotolitografiyada berilgan relyef va ya topologiya yorug'lik nurlarining yordami bilan shakllantiriladi. Bu usul inteqral sxemalarni yaratishning birinchi usuli. Hozirgi vaqtda o ifrat katta inteqral sxemalarni yaratish uchun asosiy to'liq ishlab chiqarish usulidir. Zamonaviy fotolitografiyada l=(0,2÷0,3) µm bo‘lgan ultra- banövshayi nurlanishdan foydalaniladi. Ishiq manba sifatida eksimer lazerlar va ya civa–ksenon lampalar foydalaniladi. Standart civaksenon lampalar yorug'liklangan–kichik cisimdan 2000 Vt–agacha quvvati bo'lgan yorug'lik nurlantiradi. Fotolito- grafiyada lampaning tezligi spektrining g–xətti (425,83 nm), h–xetti (404,65nm) va ya i–xetti (365,48nm) ishlatiladi. Bularning
har birida lampaning yorug'lanishining umumiy kuchining ikki foizi jamlangandir.
Eksimer lazerlarning ishlari eksimer molekullarda elektron ke-chidlariga kirib boradi. Bu molekullar ikki atomdan: ta'sirsiz qaz va halogen atomlaridan ishlaydi; ular birlashgan holda hal- da birgalikda mavjud bo'lgan. Eng ko'p KrF (248 nm), ArF (193 nm) va F2 (157 nm) eksimer molekullar qo'llaniladi. Bu mole- kullar maqsadli lazerlarni davom ettirish (5÷20) nsan, tezli- yi 4 kHz va kuchi 50 W–a qadar boʻlgan impulslar nurlantirisha bilir.
(4.1).
Tacrübe namoyon ki, l dalga uzunluqlu nurlardan foydalanilganda o'lchovlari l/2 bo'lgan elementlarni olish mumkin. Odur ki, ArF lazerlardan (l=193 nm) foydalanish mumkin bo'lgan 90nm o'lchovli elementlar mumkin bo'ladi.
Bundan boshqa, amin kamiyati rezist va shablonlarning key-fiyatidan va bir qator boshqa omillardan ham topilishi. Fotorezist ultrabənovshayi sifatida nurlanish uchun materiallardan foydalaniladi. Bunday fotorezistlar 100 mJ/cm2tartibida paydo bo'lishga malik-dirlar. Bombardman protsessida nurlanish selinin zichligi 200 mW/sm2qedar bo'lishi kerak. Lazerlar shunday kucha malik nurlanmani tam ta'minlay oladilar.
Fotolitoqrafiya SiO2va ya metallik ishlab chiqarishlari üzərin-da belgilangan oynalar achmag'a imkan shaklli usuldur.Mə- lumdur ki, yarimkeçirici inteqral sxemalar Si yaratiladi.
Inteqral sxemalarning texnologiyalarida yuzaga kelgan jarayon-lardan biri silisiumun oksidlanishdir. Si–un ichida o‘q- sid qatlamsi termik oksidlash usuli bilan qo‘yiladi. Oksidlanish
(11001300)C haroratlarda toza oksigen va ya su buxoriy muhitida qaram. Alinan SiO2tabakasi passivleştirici va mas- kalovchi xassalarga beradi. Passivleştirici xassa undan-dir ki, Si–un ishlab chiqarishida oksidlanish hosil bo'lgandan keyin krista- okcidlashn okcidlanish jarayonini o'rnatadi. Maskalayıcı xassa ondan keyin ki, oksidlanish darajasiga diffuziya sur'ati Si–unga diffuziya tezligidan (102103) marta azdir. Oksid olinadigan bu xassadan planar texnologiya jarayonlarida foydalaniladi. Bunday ki, p–n oʻtishlar olish uchun oksidlanishda oynalar ochiladi va bu oynalardan oshqarlar diffuziya hosil boʻladi, oksidlanish hosil boʻlgan qolgan qismlarga qoʻshimcha ravishda niqob rolini oʻynaydi. Inteqral shemlarning istehsalinda fotolitoqrafiyani qo'llashi SiO2–nin diffuziya jarayonidagiki maskalayici ta'siriga asaslanir. Ashq bila rlar lar silisium jalasiga SiO2oksid qismdan diffuziya bilan kesa. Diffuziya ancaq oynalardan, ya'ni SiO2 oksidi miqdoriy yerlardan daxil bo'ladi. Bunda boshqa, fotolito- qrafiya jarayoni metallashdirilgan jabhalarda birlashuvchi araliq- larin shakillarini daalmag'a imkan beradi. Fotolitoqrafiya jarayoni ashagidaki ardıcılliqla aparilir. Yarimrici plataning xujjatini oksidlashdan keyin uning fotorezisti adlanan nozik1 µm–ə qadar qalinlikli) fotomulsiya qatlamsi olinadi. Uning kuchida fotoshablon (FŞ) aniqdir. Fotoshablon orqali yorug'lik tushishi uchun panja- ratlar bo'lgan qeyri–shaffaf materialdan tayyorlangan taxtadir. Har bir deraza tayyorlangan inteqral shemin bir elementiga mosdir. Fotoshablonun natijasidai kvas lampasi bilan yoritiladi, keyin foto-shablon olinadi. Emaldan keyin fotorezistin fotoshablonun surati olinadi, ya'ni o'xshash oynalar paydo bo'ladi. Yuklab olingan derazalardan silisiuma çatanalar to'plami oksidlanadi va oksidlanadi.
keyin fotorezist qismi ham olib ketiladi va SiO2maskasi bilan oʻralgan Si panel qoladi (shakil 4.1). Ularning maskaning kuchli oynalaridan oshqarlar diffuziya qilinadi. Inteqral sxemalar ishlab chiqilayotgan fotolitografiya jarayoni bir necha marta tezlikda.Yarımkeçirici altlik kerak bo'lgan elementlar yaratilgandan keyin ularni elektr sxemasiga uyğin sifatida omik kontaktlar bilan ta'minlash va birlashtirish kerak. Buning uchun metalllashtirish jarayoni. Asosiy metall material sifatida Al foydalanish
İşıq seli
Aşılandırıcı
SiO2
a) b) c)
4.1-rasm. Fotolitografiyaning natijalari.
a) fotorezistin (FR) yoritilishi; b) SiO2 toifasining aşılanishi; c) fotorezist götürüldükdan keyin qalan
oksid maskasi
qilinadi. Bu uning kichik maxsus qarshiligi, korroziyaga qarshi da- vamliligi, arzon bo'lishi va s. xassalari bilan bog'liq. Metallash- maq uchun Si lavhaning narxi (0,1±1)µm qalanliqli Al qatlamsi çökdürülür. Al oksidi derazalardan Si bilan kontakt hosil qiladi. So'ngra Al fotorezist olingan va fotoshab-lonla yoritish va fotolitografiya usuli bilan uning keraksiz qismlari
olib ketur. Qalan birlashuvchi Al zolaqlarining eni qalinligi 0, 1 birikman az bo'ladi. Parazit tutumlarini kamaytirish uchun zolaqlar orasidagi masofalar 1,5 µm–dan juda ko‘p olib ketiladi.
|
| |
