18-мавзу. Фотоэлементлар технологиясида фотолитография усулининг қўлланилиши. Фотолитография усули ва унинг моҳияти

Фотошаблон ёрдамида расм тушириш 
Фотошаблон – тушириши керак бўлган намуна устидаги шаклнинг акси 
(негатив ФР учун) ѐки ўзи (позитив ФР учун) кўринишида бўлади.
Фотошаблонни намуна билан устма-уст тушириш ва нурлантириш одатда 
бир дастгохда ўтказилади. Фотошаблонни намуна билан устма-уст тушириш 
имтиѐзли, масъул жараѐн бўлиб, у ФЛУ аниқлигини белгиловчи 
операциядир. Устма-уст тушириш жараѐни микроскоп остида ўтказилади. Бу 
жараѐндан кейин шу жуфтлик ѐритилади, бунинг учун асосан контакт усули 
қўлланилади. Ёруғлик ФР қатламидан ўтиб қисман ютилади ва ФР нинг 
фотосезгир 
қисмини 
активлаштиради. 
Фоторезист 
ѐритилиб 
активлаштирилгандан кейин, активлашган (яъни ѐруғлик тушган жойлари 
(ѐки аксинча жойлари) кимѐвий усул билан емирилади ва натижада керакли 
шакл ҳосил бўлади. Бу жараѐн «очиш» деб аталади. «Очиш» (проявка) 
ботириш ѐки пульверизация усули билан бажарилади. Бу жараѐнда назорат 
қилиш микроскоп остида бажарилади ва берилган шаклнинг аниқ бўлишига 
аҳамият берилади. «Очиш» жараѐнининг аниқлиги, унинг ҳароратига, «очқич 
реактив»нинг 
(проявитель) 
концентрациясига 
ва 
ѐритиш 
вақтига 
(экспозицияга) боғликдир. 
Металл ва диэлектрик қатламларда шакл ҳосил қилиш 
 
 
Юпқа қатламда (металл , диэлектрик ѐки ЯЎ) шакл ҳосил қилиш учун 
аввалига ФР ѐрдамида ниқоб ҳосил қилинади, кейин ФЛУ ни қўллаб шакл 
ҳосил қилинади. Бу жараѐнда асосий операциялардан бири шакл ҳосил 
қилиш учун, химик емириш жараѐнидир. Химик емириш жараѐнида, ФР 
билан ҳимоя қилинмаган, жойларгина емирилиши керак. Аммо айрим 
ҳолларда емирилиш ичкаригагина эмас, балки ѐн томонга ҳам кетиши 
мумкин. Бу эса шаклни қисман бузилишига ва аниқликнинг камайишига 
олиб келиши мумкин. Бу жараѐн асосан танлаб олинган фоторезистнинг 
адгезия хусусиятига боғликдир.

---

Кремний оксиди (SiO
2
) қатламига шаклларни олиш. SiO
2 
га олинган ФР ни 
емириш учун асосан химик эритмалар ишлатилади. Масалан, 40 % ли фторли 
аммонийдан (NH
4
Ғ) 88-91 ҳажмий % ва концентрланган (48 %) ли HҒ дан 9-
12 ҳажмий % ли эритма тайѐрланади. Емириш тезлиги жараѐн ўтказилаѐтган 
шароитга қараб 0,04-0,5 мкм/дақиқа бўлиши мумкин.
Жуда юпқа қатламларни назоратли емириш учун эса 15 мл 48 % HҒ, 10 мл 70 
% ли HNO
3
, 300 мл H
2
O таркиб олиниб, емириш суръати 0,012 мкм/дақиқа 
қилиб олинади.
Алюминий асосидаги қатламларни емириш. Aℓ асосидаги олинган 
қатламларни емириш учун кислотали ва ишкорли эритмалардан 
фойдаланилади. Асосий емиривчи сифатида ортофосфор кислотаси олинади. 
Мисол сифатида қуйидаги таркибни келтирамиз, 
80-95 млH
3
PO
4
+ 5 мл 
HNO
3
+ (1-20 мл) H
2
O ни 40
о
С да ишлатилганда алюминийнинг емириш 
суръати 0,2 мкм/дақиқа бўлади. 
Қуйидаги жадвалда ҳар хил материалдан бўлган юпқа қатламларни 
емириш учун керак бўлган айрим таркиблар рўйхати келтирилган. 
+оплама материали Емирувчи эритма таркиби 
Мис 
Хлорли темир, аммоний персульфати, Hcℓ, HҒ 
Кумуш 
Темир нитрати, KJ ва J нинг сувдаги эритмаси 
Олтин 
Шох ароги, KJ ва J нингш сувдаги эритмаси 
Молибден 
Калий ферроцианиди, H
2
SO
4 
ва HNO
3
Тантал 
Фосфор, азот ва сирка кислоталари аралашмаси 
Нихром 
Hcℓ 
Кремний нитриди 
H
3
PO
4 
ва HҒ, HNO
3
нинг 70 
о
С даги аралашмаси. 
ФЛУ нинг охирги жараѐни – қолган жойлардан ФР ни олиб 
ташлашдир. ФР ни олиб ташлашнинг бир неча усуллари мавжуд бўлиб, 
булардан кислоталарда ишлов бериш, органик эритувчиларни қўллаш, 
плазмохимик усуллар мавжуддир. 
Кислоталар билан ишлов бериб ФР олиб ташлаш 60 
о
С гача иситилган 
концентрланган сульфат ѐки азот кислоталари (ѐки уларнинг аралашмалари) 
да 5-30 дақиқа давомида олиб борилади. Бу кислоталар қўлланилганда ФР 
олиб ташланаѐтган тузилма таркибида шу кислоталар таъсир қиладиган 
моддалар бўлмаслиги шарт. 
Органик эритувчилар билан ишлов берилганда (булар қаторига диоксан 
диметильформамид, толуол, ксилол, ѐки уларнинг аралашмалари кириши 
мумкин) ҳароратни 60-100 
о
С қилиб олинади ва ишлов бериш вақти 
фоторезистнинг маркасига ва унинг қалинлигига қраб 1-15 дақиқа атрофида 
олинади. Плазмохимик усул асосан юқори самарадорли қурилмаларда 
заводларда ишлатилиши мумкин.