66
Düzünə reaksiya epitaksiya təbəqəsinin alınmasına, əksinə
reaksiya isə altlığın aşınmasına uyğundur. Epitaksiya
təbəqəsinin aşqarlanması üçün qaz axınına aşqar atomları
əlavə edilir. Bu halda fosforitdən (PH
3
) donor, dibordan (B
2
H
3
)
isə akseptor kimi istifadə olunur.
Mayeli epitaksiya halında müxtəlif materiallardan təşkil
olunmuş çoxlu sayda struktur alınır (şəkil 3.3).
Şəkil 3.3. Mayeli epitaksiya reaktorunun sxemi. 1, 2, 3, 4 –
məhlullar, 8 ‐ itələyici, 9 – elektrik sobası, 5 – məhlulları
saxlayan sürüşən qab, 10 – kvars boru, 6 – altlıq, 7 – əsas qrafit
tutucu, 11 – termocüt.
Mütəhərrik qurğu ardıcıl olaraq müxtəlif məhlulları
altlığa tərəf aparır. Beləliklə, qalınlığı 1 mkm‐dən az olan
müxtəlif (Ge‐Si, GaAs‐GaP) materiallardan ibarət hetero‐
strukturlar alınır.
Bir neçə molekulyar dəstənin qızmış monokristal altlıqla
qarşılıqlı təsirinə əsaslanan molekulyar‐şüa epitaksiyası ifrat
yüksək vakuumda aparılır. Şəkil 3.4‐də Al
X
Ga
1‐X
As birləşmə‐
sinin alınma prosesi təsvir olunur. Şəkildən görün‐düyü kimi,
10
Эириш Щ
2
11
9
8
7
6
5
4
3
2
1
67
hər bir qızdırıcı, ixtiyari molekulyar dəstənin mənbəyi olan
tiqeldən ibarətdir (tiqel‐içərisində metal əritmək üçün istifadə
edilən qabdır). Qızdırıcının temperaturu elə seçilir ki, bu‐
xarlanan materialların təzyiqi molekulyar dəstənin yaran‐
masına kifayət etsin. Altlığın və qızdırıcının temperaturunun
seçilməsi mürəkkəb kimyəvi tərkibli maddələrin alınmasına
imkan verir. Maddənin alınmasında qızdırıcı ilə altlıq
arasında yerləşdirilmiş xüsusi arakəsmədən də istifadə edilir
ki, bu da molekulyar dəstələrin nizamlanmasında əlverişli rol
oynayır. Ümumiyyətlə, molekulyar‐şüa üsulu bərk cisim
elektronikasında submikron ölçülü təbəqəli strukturların alın‐
masında geniş tətbiq edilir.
Şəkil 3.4. Al
X
Ga
1‐X
As üç qat birləşməsinin alınma prosesi
2) Oksidləşmə. Silisium 2‐oksid təbəqəsi silisium atom‐
larının oksigen atomları ilə kimyəvi birləşməsi nəticəsində
900°‐1200°C temperaturlu sobada silisium altlıq üzərində for‐
malaşır (şəkil 3.5). Oksidləşdirmə üçün oksigendən və ya
oksigen‐buxar qarışığından istifadə edilir. Oksigen‐buxar
Qızdırıcı mənbələr
Mn
As
Ga
Al
Sn
cəftələr
Molekulyar dəstə
GaAs
Al
X
Ga
1‐X
As
altlıq
68
qarışığında oksidləşmə prosesi sürətlə baş verir. Ona görə də
qalın təbəqəli SiO
2
‐in alınmasında bu üsul tətbiq edilir. Alınan
təbəqənin qalınlığının yuxarı həddi 1‐2 mkm‐ə çatır.
Şəkil 3.5. Silisium 2‐oksidin alınma prosesinin sxematik təs‐
viri. 1 – altlıq, 2 – kvars qab, 3 – qızdırıcı, 4 – kvars boru.
Alınan üçqat birləşmələr və SiO
2
nazik təbəqələr mikro‐
sxemlərdə radioelementlərin alınmasında əsas materiallar ki‐
mi istifadə edilir.
§3.3. Litoqrаfiya prosesləri
Mikrosxemlərin formalaşması müxtəlif proseslərin həyata
keçirilməsi nəticəsində baş verir. Belə proseslərdən biri də
mikrosxemlərin topologiyasının alınması üçün litoqrafiya
proseslərinin tətbiqidir.
Litoqrafiya prosesinin tətbiq tapmış dörd növü mövcud‐
dur: foto‐, elektron‐şüa, rentgen və ion‐şüa litoqrafiya.
Fotolitoqrafiya. Fotolitoqrafiya – müəyyən forma və ölçü‐
4
О
2
O
2
+buxar
2
1
3
69
yə malik şəkillərin dielektrik və ya metal lay üzərində alın‐
ması prosesidir. Başqa sözlə desək, altlıq materialın üzərində
maskanın alınma üsuludur. Maskanın şəkli fotoşablonun (FŞ)
köməyi ilə hazırlanır. Fotoşablon qalın şüşə təbəqədən ibarət
olub, üzlərindən biri qeyri‐şəffaf nazik təbəqə ilə örtülür. Bu
qeyri‐şəffaf təbəqənin üzərində isə şəffaf deşiklər (cizgilər)
vasitəsi ilə tələb olunan istədiyimiz «maska» – şəkil çəkilir.
Fotolitoqrafiya mikroelektronikada eni 1 mkm‐dən kiçik
təbəqələrin alınmasında istifadə edilir. Prosesdən əvvəl ölçü‐
sü 500 dəfə böyüdülmüş mikrosxemin topologiyası hazırlanır.
Sonra sxemin 10 dəfə, 100 dəfə və nəhayət, lazım olan ölçü
alınana qədər kiçilmiş şəkilləri çəkilir. Fotolitoqrafiya prosesi
(şəkil 3.6) aşağıdakı ardıcıllıqla həyata keçirilir. Əvvəlcə şəkil
3.6‐da təsvir edildiyi kimi (4)‐silisium altlığın üzərinə ardıcıl
olaraq (3) silisium 2‐oksid təbəqəsi, (2) fotorezist, sonra isə (1)
şəffaf təbəqəsi (fotoşablon) çəkilir. Fotorezistin orta hissəsi (5)
fotoşablonun qeyri‐şəffaf hissəsi ilə örtülür. Alınan (1) qalın
təbəqə (6) ultrabənövşəyi şüalarla işıqlandırılır. Ultrabənövşə‐
yi şüalar fotoşablondan keçərək fotorezistin üzərinə düşür.
Fotorezist ultrabənövşəyi şüaların təsiri ilə polimerləşmə
dərəcəsi dəyişən xüsusi lakdır. Neqativ və pozitiv fotorezistlər
mövcuddur. Neqativ fotorezistlər işığın təsiri ilə polimerləşə‐
rək, aşılayıcılara (turşu, qələvi və s.) qarşı dayanıqlı olur.
Aşındırmadan sonra isə belə fotorezistrlərdə yalnız işıqlanan
oblastlar qalır, yerdə qalan oblastlar yox olur. Pozitiv fotore‐
zistrlərdə isə, əksinə, işıqlandırılmayan oblastlar kimyəvi
dayanıqlı olduğundan, aşılanmadan sonra yalnız onlar qalır.
İşıq pozitiv fotorezistrlərdə polimerləşdirici rabitələri qırır.
SiO
2
üzərinə çəkilən və onda pəncərə açmaq məqsədi güdən
fotorezist, adətən, damcı şəklində oksid təbəqə üzərinə yerləş‐