এসআইসি-প্রলিপ্ত গ্রাফাইট সংবেদনশীল কী?

চিত্র 1. সিক-প্রলিপ্ত গ্রাফাইট সংবেদনশীল

1। এপিট্যাক্সিয়াল স্তর এবং এর সরঞ্জাম

ওয়েফার উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন, ডিভাইসগুলি তৈরির সুবিধার্থে আমাদের আরও কিছু ওয়েফার সাবস্ট্রেটে একটি এপিট্যাক্সিয়াল স্তর তৈরি করতে হবে। এপিট্যাক্সি একটি একক স্ফটিক স্তরটিতে একটি নতুন একক স্ফটিক বাড়ানোর প্রক্রিয়াটিকে বোঝায় যা কাটা, নাকাল এবং পলিশিং দ্বারা সাবধানতার সাথে প্রক্রিয়াজাত করা হয়েছে। নতুন একক স্ফটিকটি সাবস্ট্রেটের মতো একই উপাদান হতে পারে, বা একটি পৃথক উপাদান (হোমোপিটাক্সিয়াল বা হিটারোইপিটাক্সিয়াল) হতে পারে। যেহেতু নতুন একক স্ফটিক স্তরটি সাবস্ট্রেট স্ফটিক পর্বের সাথে বৃদ্ধি পায়, একে একে এপিট্যাক্সিয়াল স্তর বলা হয় এবং ডিভাইস উত্পাদনটি এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটিতে চালিত হয়। 

উদাহরণস্বরূপ, কগাস এপিট্যাক্সিয়ালএলইডি হালকা-নির্গমনকারী ডিভাইসের জন্য একটি সিলিকন সাবস্ট্রেটে স্তর প্রস্তুত করা হয়; কসিক এপিট্যাক্সিয়ালপাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এসবিডি, এমওএসএফইটি এবং অন্যান্য ডিভাইসগুলি নির্মাণের জন্য একটি পরিবাহী এসআইসি সাবস্ট্রেটে স্তর জন্মে; যোগাযোগের মতো রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এইচএমটি যেমন আরও উত্পাদন করতে একটি আধা-ইনসুলেটিং এসআইসি সাবস্ট্রেটে একটি গাএন এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি তৈরি করা হয়। এসআইসি এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণগুলির বেধ এবং ব্যাকগ্রাউন্ড ক্যারিয়ারের ঘনত্বের মতো প্যারামিটারগুলি সরাসরি এসআইসি ডিভাইসের বিভিন্ন বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। এই প্রক্রিয়াতে, আমরা রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (সিভিডি) সরঞ্জাম ছাড়া করতে পারি না।

চিত্র 2। এপিট্যাক্সিয়াল ফিল্ম গ্রোথ মোড

2। সিভিডি সরঞ্জামগুলিতে সিক লেপযুক্ত গ্রাফাইট সংজ্ঞার গুরুত্ব

সিভিডি সরঞ্জামগুলিতে, আমরা সরাসরি ধাতব বা কেবল এপিট্যাক্সিয়াল জমার জন্য একটি বেসে সাবস্ট্রেট স্থাপন করতে পারি না, কারণ এতে গ্যাস প্রবাহের দিক (অনুভূমিক, উল্লম্ব), তাপমাত্রা, চাপ, স্থিরকরণ এবং দূষকগুলির মতো অনেকগুলি কারণ জড়িত। অতএব, আমাদের একটি সংবেদনশীল ব্যবহার করা দরকার (ওয়েফার ক্যারিয়ার) একটি ট্রেতে সাবস্ট্রেট রাখার জন্য এবং এটিতে এপিট্যাক্সিয়াল জমা দেওয়ার জন্য সিভিডি প্রযুক্তি ব্যবহার করুন। এই সংবেদনশীল হ'ল এসআইসি-প্রলিপ্ত গ্রাফাইট সংবেদনশীল (এটি ট্রেও বলা হয়)।

2.1 এমওসিভিডি সরঞ্জামগুলিতে সিসি লেপযুক্ত গ্রাফাইট সংজ্ঞার প্রয়োগ

এসআইসি-প্রলিপ্ত গ্রাফাইট সংবেদনশীল একটি মূল ভূমিকা পালন করেধাতব জৈব রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (এমওসিভিডি) সরঞ্জামএকক স্ফটিক স্তর সমর্থন এবং গরম করতে। এই সংবেদনশীলের তাপীয় স্থায়িত্ব এবং তাপীয় অভিন্নতা এপিট্যাক্সিয়াল উপকরণগুলির মানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, সুতরাং এটি এমওসিভিডি সরঞ্জামগুলিতে একটি অপরিহার্য মূল উপাদান হিসাবে বিবেচিত হয়। ধাতব জৈব রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (এমওসিভিডি) প্রযুক্তি বর্তমানে নীল এলইডিগুলিতে গাএন পাতলা ছায়াছবির এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর সাধারণ অপারেশন, নিয়ন্ত্রণযোগ্য বৃদ্ধির হার এবং উচ্চ বিশুদ্ধতার সুবিধা রয়েছে।

এমওসিভিডি সরঞ্জামগুলির অন্যতম মূল উপাদান হিসাবে, ভেটেক সেমিকন্ডাক্টর গ্রাফাইট সংজ্ঞাটি একক স্ফটিক স্তরগুলিকে সমর্থন এবং গরম করার জন্য দায়ী, যা পাতলা ফিল্ম উপকরণগুলির অভিন্নতা এবং বিশুদ্ধতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে এবং এইভাবে এপিট্যাক্সিয়াল ওয়েফারগুলির প্রস্তুতির মানের সাথে সম্পর্কিত। ব্যবহারের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং কাজের পরিবেশ পরিবর্তনের সাথে সাথে গ্রাফাইট সংবেদনশীল পরিধানের ঝুঁকিপূর্ণ এবং তাই এটি একটি উপভোগযোগ্য হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়।

2.2। এসআইসি লেপা গ্রাফাইট সংজ্ঞাতার বৈশিষ্ট্য

এমওসিভিডি সরঞ্জামগুলির চাহিদা পূরণের জন্য, গ্রাফাইট সংজ্ঞার জন্য প্রয়োজনীয় আবরণের নিম্নলিখিত মানগুলি পূরণের জন্য অবশ্যই নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য থাকতে হবে:

✔ ভাল কভারেজ: এসআইসি লেপকে অবশ্যই সম্পূর্ণরূপে সংবেদনশীলকে কভার করতে হবে এবং ক্ষয়কারী গ্যাসের পরিবেশে ক্ষতি রোধ করতে উচ্চতর ঘনত্ব থাকতে হবে।

✔ উচ্চ বন্ধন শক্তি: লেপটি দৃ ly ়ভাবে সংবেদনশীলের সাথে আবদ্ধ হওয়া উচিত এবং একাধিক উচ্চ-তাপমাত্রা এবং নিম্ন-তাপমাত্রা চক্রের পরে পড়ে যাওয়া সহজ নয়।

✔ ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা: উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয়কারী বায়ুমণ্ডলে ব্যর্থতা এড়াতে আবরণের অবশ্যই ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা থাকতে হবে।

2.3 গ্রাফাইট এবং সিলিকন কার্বাইড উপকরণগুলির সাথে মেলে অসুবিধা এবং চ্যালেঞ্জগুলি

সিলিকন কার্বাইড (এসআইসি) এর জারা প্রতিরোধের, উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা, তাপীয় শক প্রতিরোধের এবং ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতার মতো সুবিধার কারণে গাএন এপিট্যাক্সিয়াল বায়ুমণ্ডলে ভাল পারফর্ম করে। এর তাপীয় প্রসারণ সহগ গ্রাফাইটের মতো, এটি গ্রাফাইট সংবেদনশীল আবরণগুলির জন্য পছন্দসই উপাদান হিসাবে তৈরি করে।

তবে সর্বোপরি,গ্রাফাইটএবংসিলিকন কার্বাইডদুটি পৃথক উপকরণ, এবং এখনও এমন পরিস্থিতি থাকবে যেখানে লেপের একটি স্বল্প পরিষেবা জীবন রয়েছে, এটি হ্রাস করা সহজ, এবং বিভিন্ন তাপীয় প্রসারণ সহগের কারণে ব্যয় বৃদ্ধি করে। 

3। এসআইসি লেপ প্রযুক্তি

3.1। সিক সাধারণ প্রকার

বর্তমানে, সাধারণ ধরণের এসআইসির মধ্যে 3 সি, 4 ঘন্টা এবং 6 ঘন্টা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে এবং বিভিন্ন ধরণের এসআইসি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে উপযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, 4H-SIC উচ্চ-শক্তি ডিভাইসগুলি তৈরির জন্য উপযুক্ত, 6H-SIC তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল এবং অপটোলেক্ট্রোনিক ডিভাইসের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং 3 সি-এসআইসি গাএন এপিট্যাক্সিয়াল স্তরগুলি প্রস্তুত করতে এবং গ্যানের অনুরূপ কাঠামোর কারণে এসআইসি-জিএন আরএফ ডিভাইসগুলি প্রস্তুত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 3 সি-সিককে সাধারণত β- সিসি হিসাবেও উল্লেখ করা হয়, যা মূলত পাতলা ছায়াছবি এবং আবরণ উপকরণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। অতএব, β- সিক বর্তমানে আবরণগুলির জন্য অন্যতম প্রধান উপকরণ।

3.2।সিলিকন কার্বাইড লেপপ্রস্তুতি পদ্ধতি

জেল-সোল পদ্ধতি, স্প্রেিং পদ্ধতি, আয়ন বিম স্প্রেিং পদ্ধতি, রাসায়নিক বাষ্প প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি (সিভিআর) এবং রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন পদ্ধতি (সিভিডি) সহ সিলিকন কার্বাইড লেপ তৈরির জন্য অনেকগুলি বিকল্প রয়েছে। এর মধ্যে রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন পদ্ধতি (সিভিডি) বর্তমানে এসআইসি আবরণ প্রস্তুত করার জন্য প্রধান প্রযুক্তি। এই পদ্ধতিটি গ্যাস ফেজ বিক্রিয়াটির মাধ্যমে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের উপর সিক লেপগুলি জমা করে, যা আবরণ এবং স্তরগুলির মধ্যে ঘনিষ্ঠ বন্ধনের সুবিধা রয়েছে, যা সাবস্ট্রেট উপাদানের জারণ প্রতিরোধের এবং বিমোচন প্রতিরোধের উন্নতি করে।

এম্বেডিং পাউডারে গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট স্থাপন করে এবং এটি একটি জড় বায়ুমণ্ডলের নীচে উচ্চ তাপমাত্রায় সিন্টারিং করে উচ্চ-তাপমাত্রার সিনটারিং পদ্ধতিটি অবশেষে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের উপর একটি সিক লেপ গঠন করে, যাকে এম্বেডিং পদ্ধতি বলা হয়। যদিও এই পদ্ধতিটি সহজ এবং আবরণটি সাবস্ট্রেটের সাথে দৃ ly ়ভাবে বন্ধনযুক্ত, তবে বেধের দিকের লেপের অভিন্নতা দুর্বল, এবং গর্তগুলি উপস্থিত হওয়ার প্রবণ, যা জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে।

✔ স্প্রেিং পদ্ধতিগ্রাফাইট সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে তরল কাঁচামাল স্প্রে করা জড়িত এবং তারপরে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কাঁচামালকে লেপ গঠনের জন্য দৃ ifying ় করে তোলে। যদিও এই পদ্ধতিটি স্বল্প ব্যয়বহুল, লেপটি দুর্বলভাবে সাবস্ট্রেটের সাথে বন্ধনযুক্ত, এবং লেপটিতে অভিন্নতা, পাতলা বেধ এবং দুর্বল জারণ প্রতিরোধের দুর্বলতা রয়েছে এবং সাধারণত অতিরিক্ত চিকিত্সার প্রয়োজন হয়।

✔ আয়ন বিম স্প্রেিং প্রযুক্তিগ্রাফাইট সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে গলিত বা আংশিক গলিত উপাদান স্প্রে করতে একটি আয়ন বিম বন্দুক ব্যবহার করে, যা পরে লেপ গঠনের জন্য দৃ if ় হয় এবং বন্ধনগুলি। যদিও অপারেশনটি সহজ এবং তুলনামূলকভাবে ঘন সিলিকন কার্বাইড লেপ উত্পাদন করতে পারে, লেপটি ভাঙ্গা সহজ এবং জারণ প্রতিরোধের দুর্বলতা রয়েছে। এটি সাধারণত উচ্চ মানের এসআইসি সংমিশ্রণ আবরণ প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।

✔ সল-জেল পদ্ধতি, এই পদ্ধতিতে একটি অভিন্ন এবং স্বচ্ছ সল সমাধান প্রস্তুত করা, এটি স্তরটির পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা এবং তারপরে একটি লেপ গঠনের জন্য শুকনো এবং সিনটারিং জড়িত। যদিও অপারেশনটি সহজ এবং ব্যয় কম, তবে প্রস্তুত লেপটিতে তাপীয় শক প্রতিরোধের কম এবং এটি ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকিতে রয়েছে, সুতরাং এর প্রয়োগের সীমা সীমিত।

✔ রাসায়নিক বাষ্প প্রতিক্রিয়া প্রযুক্তি (সিভিআর): সিভিআর সিআইও বাষ্প তৈরি করতে সি এবং সিও 2 পাউডার ব্যবহার করে এবং কার্বন উপাদান স্তরটির পৃষ্ঠের উপর রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা একটি সিক লেপ তৈরি করে। যদিও একটি শক্তভাবে বন্ধনযুক্ত আবরণ প্রস্তুত করা যেতে পারে, উচ্চতর প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা প্রয়োজন এবং ব্যয় বেশি।

✔ রাসায়নিক বাষ্প জমা (সিভিডি): সিভিডি বর্তমানে এসআইসি লেপগুলি প্রস্তুত করার জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রযুক্তি, এবং এসআইসি লেপগুলি সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের উপর গ্যাস ফেজ প্রতিক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়। এই পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত লেপটি সাবস্ট্রেটের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে বন্ধনযুক্ত, যা স্তরটির জারণ প্রতিরোধ এবং বিমোচন প্রতিরোধের উন্নতি করে তবে দীর্ঘ সময় নির্ধারণের সময় প্রয়োজন এবং প্রতিক্রিয়া গ্যাস বিষাক্ত হতে পারে।

চিত্র 3. কেমিক্যাল বাষ্প ডিপোসেশন ডায়াগ্রাম

4। বাজার প্রতিযোগিতা এবংএটি অর্ধপরিবাহীপ্রযুক্তিগত উদ্ভাবন

এসআইসি প্রলিপ্ত গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট বাজারে, বিদেশী নির্মাতারা এর আগে শুরু হয়েছিল, সুস্পষ্ট শীর্ষস্থানীয় সুবিধা এবং উচ্চতর বাজারের শেয়ার দিয়ে। আন্তর্জাতিকভাবে, নেদারল্যান্ডসের জাইকার্ড, জার্মানির এসজিএল, জাপানের টয়ো টানসো এবং যুক্তরাষ্ট্রে এমইএমসি মূলধারার সরবরাহকারী এবং তারা মূলত আন্তর্জাতিক বাজারকে একচেটিয়া করে তোলে। যাইহোক, চীন এখন গ্রাফাইট সাবস্ট্রেটগুলির পৃষ্ঠে সমানভাবে ক্রমবর্ধমান এসআইসি লেপগুলির মূল প্রযুক্তিটি ভেঙে দিয়েছে এবং এর গুণমানটি দেশীয় এবং বিদেশী গ্রাহকরা যাচাই করেছেন। একই সময়ে, এটির দামের কিছু প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা রয়েছে, যা এসআইসি লেপা গ্রাফাইট সাবস্ট্রেটগুলি ব্যবহারের জন্য এমওসিভিডি সরঞ্জামগুলির প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে। 

ভেটেক সেমিকন্ডাক্টর ক্ষেত্রে গবেষণা এবং বিকাশে নিযুক্ত হয়েছেনSic আবরণ20 বছরেরও বেশি সময় ধরে। অতএব, আমরা এসজিএল হিসাবে একই বাফার স্তর প্রযুক্তি চালু করেছি। বিশেষ প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির মাধ্যমে, গ্রাফাইট এবং সিলিকন কার্বাইডের মধ্যে একটি বাফার স্তর যুক্ত করা যেতে পারে পরিষেবা জীবনকে দ্বিগুণেরও বেশি বাড়ানোর জন্য।