সিলিকন (Si) এপিটাক্সি প্রস্তুতি প্রযুক্তি

সিলিকন (Si) এপিটাক্সিপ্রস্তুতি প্রযুক্তি

এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি কি?

· একক ক্রিস্টাল উপকরণ একাই বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ক্রমবর্ধমান উৎপাদনের চাহিদা মেটাতে পারে না। 1959 এর শেষে, একটি পাতলা স্তরএকক স্ফটিকউপাদান বৃদ্ধি প্রযুক্তি - এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি বিকাশ করা হয়েছিল।

এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি হ'ল উপাদানগুলির একটি স্তর বৃদ্ধি করা যা একটি একক স্ফটিক সাবস্ট্রেটের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে যা নির্দিষ্ট শর্তে কাটা, নাকাল এবং পলিশিংয়ের মাধ্যমে সাবধানতার সাথে প্রক্রিয়া করা হয়েছে। যেহেতু উত্থিত একক পণ্য স্তরটি সাবস্ট্রেট জালির একটি এক্সটেনশন, তাই প্রাপ্তবয়স্ক উপাদান স্তরটিকে এপিট্যাক্সিয়াল স্তর বলা হয়।

এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটির বৈশিষ্ট্য দ্বারা শ্রেণিবিন্যাস

·সমজাতীয় এপিট্যাক্সি::এপিট্যাক্সিয়াল স্তরসাবস্ট্রেট উপাদানের মতোই, যা উপাদানের সামঞ্জস্য বজায় রাখে এবং উচ্চ-মানের পণ্য গঠন এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য অর্জনে সহায়তা করে।

·ভিন্নধর্মী এপিটাক্সি::এপিট্যাক্সিয়াল স্তরসাবস্ট্রেট উপাদান থেকে পৃথক। একটি উপযুক্ত সাবস্ট্রেট নির্বাচন করে, বৃদ্ধির শর্তগুলি অনুকূলিত করা যেতে পারে এবং উপাদানের প্রয়োগের পরিসীমা প্রসারিত করা যেতে পারে, তবে জালির অমিল এবং তাপীয় প্রসারণের পার্থক্যগুলি দ্বারা আনা চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে হবে।

ডিভাইস অবস্থান দ্বারা শ্রেণীবিভাগ

পজিটিভ এপিট্যাক্সি: স্ফটিক বৃদ্ধির সময় সাবস্ট্রেট উপাদানগুলিতে একটি এপিট্যাক্সিয়াল স্তর গঠনের কথা বোঝায় এবং ডিভাইসটি এপিট্যাক্সিয়াল স্তরে তৈরি করা হয়।

বিপরীত এপিটাক্সি: ইতিবাচক এপিটাক্সির বিপরীতে, ডিভাইসটি সরাসরি সাবস্ট্রেটে তৈরি করা হয়, যখন এপিটাক্সিয়াল স্তরটি ডিভাইসের কাঠামোতে তৈরি হয়।

অ্যাপ্লিকেশন পার্থক্য: সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে দুজনের প্রয়োগ প্রয়োজনীয় উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং ডিভাইস ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে এবং প্রতিটি বিভিন্ন প্রক্রিয়া প্রবাহ এবং প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত।

এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি পদ্ধতি দ্বারা শ্রেণীবিভাগ

· সরাসরি এপিট্যাক্সি হ'ল হিটিং, ইলেক্ট্রন বোমাবর্ষণ বা বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করার একটি পদ্ধতি যা ক্রমবর্ধমান উপাদান পরমাণুগুলিকে পর্যাপ্ত শক্তি অর্জন করতে পারে এবং সরাসরি ভ্যাকুয়াম ডিপোজিশন, স্পটারিং, পরমানন্দ ইত্যাদির মতো এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি সম্পূর্ণ করতে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত এবং জমা দেয় । তবে, এই পদ্ধতির সরঞ্জামগুলিতে কঠোর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। ফিল্মের প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বেধের পুনরাবৃত্তি কম রয়েছে, তাই এটি সিলিকন এপিট্যাক্সিয়াল উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়নি।

· পরোক্ষ এপিট্যাক্সি হ'ল স্তর পৃষ্ঠের এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলি জমা এবং বাড়ানোর জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির ব্যবহার, যাকে বিস্তৃতভাবে রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (সিভিডি) বলা হয়। তবে সিভিডি দ্বারা উত্থিত পাতলা ফিল্মটি অগত্যা একটি পণ্য নয়। অতএব, কঠোরভাবে বলতে গেলে, কেবলমাত্র সিভিডি যা একটি একক ফিল্ম বাড়ায় তা হল এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি। এই পদ্ধতিতে সহজ সরঞ্জাম রয়েছে এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটির বিভিন্ন পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণ করা সহজ এবং ভাল পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা রয়েছে। বর্তমানে সিলিকন এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি মূলত এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে।

অন্যান্য বিভাগ

Ais সাবস্ট্রেটে এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণগুলির পরমাণু পরিবহনের পদ্ধতি অনুসারে, এটি ভ্যাকুয়াম এপিট্যাক্সি, গ্যাস ফেজ এপিট্যাক্সি, তরল ফেজ এপিট্যাক্সি (এলপিই) ইত্যাদি বিভক্ত করা যেতে পারে

ফেজ পরিবর্তন প্রক্রিয়া অনুসারে, এপিটাক্সিকে ভাগ করা যায়গ্যাস ফেজ এপিট্যাক্সি, তরল ফেজ এপিটাক্সি, এবংকঠিন ফেজ এপিটাক্সি.

এপিট্যাক্সিয়াল প্রক্রিয়া দ্বারা সমাধান করা সমস্যাগুলি

· যখন সিলিকন এপিট্যাক্সিয়াল গ্রোথ প্রযুক্তি শুরু হয়েছিল, তখন সেই সময়টি ছিল যখন সিলিকন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তি ট্রানজিস্টর উত্পাদন সমস্যার মুখোমুখি হয়েছিল। ট্রানজিস্টর নীতির দৃষ্টিকোণ থেকে, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ শক্তি পেতে, সংগ্রাহক ব্রেকডাউন ভোল্টেজ অবশ্যই উচ্চ হতে হবে এবং সিরিজের প্রতিরোধের ছোট হতে হবে, অর্থাৎ স্যাচুরেশন ভোল্টেজ ড্রপ অবশ্যই ছোট হতে হবে। প্রাক্তনটির সংগ্রাহক অঞ্চল উপাদানগুলির প্রতিরোধ ক্ষমতাটি উচ্চতর হওয়া প্রয়োজন, যখন পরবর্তীকালে সংগ্রাহক অঞ্চল উপাদানগুলির প্রতিরোধ ক্ষমতাটি কম হওয়া প্রয়োজন, এবং দু'টি পরস্পরবিরোধী। যদি সংগ্রাহক অঞ্চল উপাদানগুলির বেধ পাতলা করে সিরিজ প্রতিরোধের হ্রাস করা হয় তবে সিলিকন ওয়েফারটি প্রক্রিয়া করার জন্য খুব পাতলা এবং ভঙ্গুর হবে। যদি উপাদানের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করা হয় তবে এটি প্রথম প্রয়োজনীয়তার বিরোধিতা করবে। এপিট্যাক্সিয়াল প্রযুক্তি সফলভাবে এই অসুবিধাটি সমাধান করেছে।

সমাধান:

Public অত্যন্ত কম প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ একটি সাবস্ট্রেটে একটি উচ্চ-প্রতিরোধী এপিট্যাক্সিয়াল স্তর বাড়ান এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটিতে ডিভাইসটি উত্পাদন করুন। উচ্চ-প্রতিরোধী এপিটাক্সিয়াল স্তরটি নিশ্চিত করে যে টিউবটিতে একটি উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ রয়েছে, যখন নিম্ন-প্রতিরোধী স্তরটি স্তরটির প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং স্যাচুরেশন ভোল্টেজ ড্রপ হ্রাস করে, এইভাবে উভয়ের মধ্যে দ্বন্দ্ব সমাধান করে।

এছাড়াও, এপিট্যাক্সিয়াল প্রযুক্তি যেমন বাষ্প ফেজ এপিট্যাক্সি, তরল ফেজ এপিট্যাক্সি, আণবিক মরীচি এপিট্যাক্সি এবং ধাতব জৈব যৌগিক বাষ্প ফেজ ফেজ এপিট্যাক্সি 1-ভি পরিবারের, 1-ভি পরিবার এবং অন্যান্য যৌগিক অর্ধপরিবাহী উপকরণ যেমন গাএগুলিও ব্যাপকভাবে বিকশিত হয়েছে এবং বেশিরভাগ মাইক্রোওয়েভ এবং তৈরির জন্য অপরিহার্য প্রক্রিয়া প্রযুক্তি হয়ে উঠেছেঅপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস.

বিশেষ করে, আণবিক মরীচির সফল প্রয়োগ এবংধাতব জৈব বাষ্পআল্ট্রা-থিন স্তরগুলি, সুপারল্যাটিস, কোয়ান্টাম ওয়েলস, স্ট্রেইনড সুপারল্যাটিস এবং পারমাণবিক-স্তরের পাতলা স্তর এপিট্যাক্সিতে ফেজ এপিট্যাক্সি সেমিকন্ডাক্টর গবেষণার একটি নতুন ক্ষেত্রের বিকাশের ভিত্তি স্থাপন করেছে, "ব্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং"।

এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্য

(1) উচ্চ (নিম্ন) প্রতিরোধের এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলি কম (উচ্চ) প্রতিরোধের স্তরগুলিতে এপিটাক্সিয়ালি জন্মানো যেতে পারে।

(২) এন (পি) এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলি পি (এন) সাবস্ট্রেটে সরাসরি পিএন জংশন গঠনের জন্য জন্মাতে পারে। প্রসারণ দ্বারা একক স্তরগুলিতে পিএন জংশন তৈরি করার সময় কোনও ক্ষতিপূরণ সমস্যা নেই।

(3) মাস্ক প্রযুক্তির সাথে মিলিত, নির্বাচিত এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি মনোনীত অঞ্চলে পরিচালিত হতে পারে, বিশেষ কাঠামো সহ সংহত সার্কিট এবং ডিভাইসগুলির উত্পাদনের জন্য শর্ত তৈরি করে।

(৪) এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির সময় প্রয়োজন অনুসারে ডোপিংয়ের ধরণ এবং ঘনত্ব পরিবর্তন করা যেতে পারে। ঘনত্ব পরিবর্তন হঠাৎ বা ধীরে ধীরে হতে পারে।

(5) বৈচিত্র্যময়, বহু-স্তরযুক্ত, বহু-উপাদানগুলির যৌগগুলির সাথে ভেরিয়েবল উপাদানগুলির সাথে আল্ট্রা-পাতলা স্তরগুলি জন্মাতে পারে।

()) এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি উপাদানের গলনাঙ্কের নীচে তাপমাত্রায় বাহিত হতে পারে। বৃদ্ধির হার নিয়ন্ত্রণযোগ্য এবং পারমাণবিক-স্কেল বেধের এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি অর্জন করা যেতে পারে।

এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয়তা

(1) পৃষ্ঠটি সমতল এবং উজ্জ্বল হওয়া উচিত, যেমন উজ্জ্বল দাগ, পিটস, কুয়াশার দাগ এবং স্লিপ লাইনের মতো পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি ছাড়াই

(২) ভাল স্ফটিক অখণ্ডতা, কম স্থানচ্যুতি এবং স্ট্যাকিং ফল্ট ঘনত্ব। জন্যসিলিকন এপিটাক্সি, স্থানচ্যুতি ঘনত্ব 1000/cm2 এর কম হওয়া উচিত, স্ট্যাকিং ফল্ট ঘনত্ব 10/cm2 এর কম হওয়া উচিত এবং ক্রোমিক অ্যাসিড এচিং দ্রবণ দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়ার পরে পৃষ্ঠটি উজ্জ্বল থাকা উচিত।

(3) এপিটাক্সিয়াল স্তরের পটভূমির অপরিচ্ছন্নতার ঘনত্ব কম হওয়া উচিত এবং কম ক্ষতিপূরণের প্রয়োজন হওয়া উচিত। কাঁচামালের বিশুদ্ধতা উচ্চ হওয়া উচিত, সিস্টেমটি ভালভাবে সীলমোহর করা উচিত, পরিবেশ পরিষ্কার হওয়া উচিত এবং এপিটাক্সিয়াল স্তরে বিদেশী অমেধ্যের অন্তর্ভুক্তি এড়াতে অপারেশন কঠোর হওয়া উচিত।

(4) ভিন্নধর্মী এপিটাক্সির জন্য, এপিটাক্সিয়াল স্তর এবং সাবস্ট্রেটের সংমিশ্রণ হঠাৎ পরিবর্তন হওয়া উচিত (ধীরগতির রচনা পরিবর্তনের প্রয়োজন ব্যতীত) এবং এপিটাক্সিয়াল স্তর এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে কম্পোজিশনের পারস্পরিক প্রসারণ কমিয়ে আনা উচিত।

(5) ডোপিং ঘনত্বকে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা এবং সমানভাবে বিতরণ করা উচিত যাতে এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটিতে একটি অভিন্ন প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে যা প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে। এটি যে প্রতিরোধের প্রয়োজনএপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারএকই চুল্লিতে বিভিন্ন চুল্লিগুলিতে জন্মানো সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত।

()) এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটির বেধটি ভাল অভিন্নতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার সাথে প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করা উচিত।

(7) সমাহিত স্তর সহ একটি সাবস্ট্রেটে এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির পরে, সমাহিত স্তরের প্যাটার্নের বিকৃতি খুব ছোট।

(8) এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের ব্যাস যতটা সম্ভব বড় হওয়া উচিত যাতে ডিভাইসের ব্যাপক উৎপাদন সহজতর হয় এবং খরচ কম হয়।

(9) এর তাপীয় স্থায়িত্বযৌগিক অর্ধপরিবাহী এপিটাক্সিয়াল স্তরএবং হিটারোজানশন এপিট্যাক্সি ভাল।