এপিট্যাক্সিয়াল প্রক্রিয়াটি কী?

এপিট্যাক্সিয়াল প্রক্রিয়াগুলির ওভারভিউ

"এপিট্যাক্সি" শব্দটি গ্রীক শব্দগুলি "এপি," অর্থ "উপর," এবং "ট্যাক্সিস," অর্থ "অর্ডার করা" থেকে উদ্ভূত, স্ফটিকের বৃদ্ধির আদেশযুক্ত প্রকৃতি নির্দেশ করে। এপিট্যাক্সি সেমিকন্ডাক্টর বানোয়াটে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া, একটি স্ফটিক স্তরটিতে একটি পাতলা স্ফটিক স্তরটির বৃদ্ধির কথা উল্লেখ করে। সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশনে এপিট্যাক্সি (ইপিআই) প্রক্রিয়াটির লক্ষ্য একক স্ফটিকের একটি সূক্ষ্ম স্তর জমা দেওয়া, সাধারণত একক স্ফটিক স্তরটিতে প্রায় 0.5 থেকে 20 মাইক্রন প্রায়। ইপিআই প্রক্রিয়াটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস উত্পাদন একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, বিশেষত মধ্যেসিলিকন ওয়েফারবানোয়াট

এপিট্যাক্সি পাতলা ছায়াছবিগুলির জমা দেওয়ার অনুমতি দেয় যা অত্যন্ত অর্ডার করা হয় এবং নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যের জন্য তৈরি করা যেতে পারে। ডায়োডস, ট্রানজিস্টর এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির মতো উচ্চ-মানের অর্ধপরিবাহী ডিভাইসগুলি তৈরির জন্য এই প্রক্রিয়াটি প্রয়োজনীয়।

এপিট্যাক্সি প্রকার

এপিট্যাক্সি প্রক্রিয়াতে, বৃদ্ধির ওরিয়েন্টেশন অন্তর্নিহিত বেস স্ফটিক দ্বারা নির্ধারিত হয়।  জবানবন্দির পুনরাবৃত্তির উপর নির্ভর করে এক বা অনেকগুলি এপিট্যাক্সি স্তর থাকতে পারে। এপিট্যাক্সি প্রক্রিয়াটি উপাদানগুলির একটি পাতলা স্তর গঠনের জন্য নিযুক্ত করা যেতে পারে যা রাসায়নিক রচনা এবং কাঠামোর দিক থেকে অন্তর্নিহিত স্তর থেকে একই বা পৃথক হতে পারে। সাবস্ট্রেট এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তরের মধ্যে সম্পর্কের ভিত্তিতে এপিট্যাক্সিকে দুটি প্রাথমিক বিভাগে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে:হোমোপিটাক্সিএবংহেটেরোইপিটাক্সি.

এরপরে, আমরা চারটি মাত্রা থেকে হোমোপিটাক্সি এবং হেটেরোইপিটাক্সির মধ্যে পার্থক্যগুলি বিশ্লেষণ করব: উত্থিত স্তর, স্ফটিক কাঠামো এবং জাল, উদাহরণ এবং প্রয়োগ:

● হোমোপিটাক্সি:: এটি ঘটে যখন এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটি সাবস্ট্রেটের মতো একই উপাদান থেকে তৈরি করা হয়।

✔ বড় স্তর: এপিট্যাক্সিয়ালি উত্থিত স্তরটি স্তর স্তরটির মতো একই উপাদানের।

✔ স্ফটিক কাঠামো এবং জাল: সাবস্ট্রেট এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটির স্ফটিক কাঠামো এবং জাল ধ্রুবক একই।

✔ উদাহরণ: সাবস্ট্রেট সিলিকনের উপরে অত্যন্ত খাঁটি সিলিকনের এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি।

✔ আবেদন: সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস নির্মাণ যেখানে বিভিন্ন ডোপিং স্তরের স্তরগুলি প্রয়োজনীয় বা সাবস্ট্রেটগুলিতে খাঁটি ফিল্মগুলির প্রয়োজন যা কম খাঁটি।

● হিটারোইপিটাক্সি: এর মধ্যে স্তর এবং সাবস্ট্রেটের জন্য বিভিন্ন উপকরণ ব্যবহার করা হচ্ছে যেমন গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (জিএএএস) -এ ক্রমবর্ধমান অ্যালুমিনিয়াম গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (আঞ্চলিক)। সফল হেটেরোইপিটাক্সির ত্রুটিগুলি হ্রাস করতে দুটি উপকরণগুলির মধ্যে অনুরূপ স্ফটিক কাঠামো প্রয়োজন।

✔ বড় স্তর: এপিট্যাক্সিয়ালি উত্থিত স্তরটি স্তর স্তরটির চেয়ে আলাদা উপাদানের।

✔ স্ফটিক কাঠামো এবং জাল: সাবস্ট্রেট এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তরটির স্ফটিক কাঠামো এবং জাল ধ্রুবক পৃথক।

✔ উদাহরণ: সিলিকন সাবস্ট্রেটে এপিট্যাক্সিয়ালি গ্যালিয়াম আর্সেনাইড বাড়ছে।

✔ আবেদন: সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস নির্মাণ যেখানে বিভিন্ন উপকরণের স্তরগুলির প্রয়োজন হয় বা এমন কোনও উপাদানের স্ফটিক ফিল্ম তৈরি করতে যা একক স্ফটিক হিসাবে উপলভ্য নয়।

সেমিকন্ডাক্টর বানোয়াটে ইপিআই প্রক্রিয়াটিকে প্রভাবিত করে এমন উপাদানগুলি:

✔ তাপমাত্রা: এপিট্যাক্সি হার এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তর ঘনত্বকে প্রভাবিত করে। এপিট্যাক্সি প্রক্রিয়াটির জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রার চেয়ে বেশি এবং মানটি এপিট্যাক্সির ধরণের উপর নির্ভর করে।

✔ চাপ: এপিট্যাক্সি হার এবং এপিট্যাক্সিয়াল স্তর ঘনত্বকে প্রভাবিত করে।

✔ ত্রুটি: এপিট্যাক্সিতে ত্রুটিগুলি ত্রুটিযুক্ত ওয়েফারগুলির দিকে পরিচালিত করে। ইপিআই প্রক্রিয়াটির জন্য প্রয়োজনীয় শারীরিক শর্তগুলি অ-ত্রুটিযুক্ত এপিট্যাক্সিয়াল স্তর বৃদ্ধির জন্য বজায় রাখা উচিত।

✔ কাঙ্ক্ষিত অবস্থান: এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি স্ফটিকের সঠিক অবস্থানে থাকা উচিত। যে অঞ্চলগুলি এপিট্যাক্সিয়াল প্রক্রিয়া থেকে বাদ দেওয়া উচিত সেগুলি বৃদ্ধি রোধে যথাযথভাবে চিত্রায়িত করা উচিত।

✔ অটোডোপিং: এপিট্যাক্সি প্রক্রিয়াটি উচ্চ তাপমাত্রায় পরিচালিত হওয়ার সাথে সাথে ডোপ্যান্ট পরমাণুগুলি উপাদানগুলিতে বিভিন্নতা আনতে সক্ষম হতে পারে।

এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধির কৌশল

এপিট্যাক্সি প্রক্রিয়াটি সম্পাদনের জন্য বেশ কয়েকটি পদ্ধতি রয়েছে: তরল ফেজ এপিট্যাক্সি, হাইব্রিড বাষ্প ফেজ এপিট্যাক্সি, সলিড ফেজ এপিট্যাক্সি, পরমাণু স্তর জমা, রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন, আণবিক বিম এপিট্যাক্সি ইত্যাদি ইত্যাদি আসুন দুটি এপিট্যাক্সি প্রক্রিয়াগুলির তুলনা করা যাক: সিভিডি এবং এমবিই।

এপিট্যাক্সিয়াল গ্রোথ মোড

এপিট্যাক্সি গ্রোথ মোড: এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি বিভিন্ন মোডের মাধ্যমে ঘটতে পারে, যা স্তরগুলি কীভাবে গঠন করে তা প্রভাবিত করে:

✔ (ক) ভলমার-ওয়েবার (ভিডাব্লু): ত্রি-মাত্রিক দ্বীপের বৃদ্ধি দ্বারা চিহ্নিত যেখানে ক্রমাগত ফিল্ম গঠনের আগে নিউক্লিয়েশন ঘটে।

✔ (খ)ফ্র্যাঙ্ক-ভ্যান ডের মেরভে (এফএম): স্তর-দ্বারা-স্তর বৃদ্ধি জড়িত, অভিন্ন বেধ প্রচার করে।

✔ (সি) সাইড-ক্রাস্টানস (এসকে): ভিডাব্লু এবং এফএম এর সংমিশ্রণ, স্তর বৃদ্ধির সাথে শুরু করে যা একটি সমালোচনামূলক বেধ পৌঁছানোর পরে দ্বীপ গঠনে রূপান্তরিত হয়।

সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে এপিট্যাক্সি বৃদ্ধির গুরুত্ব

সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফারগুলির বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি বাড়ানোর জন্য এপিট্যাক্সি অতীব গুরুত্বপূর্ণ। ডোপিং প্রোফাইলগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে এবং নির্দিষ্ট উপাদান বৈশিষ্ট্য অর্জনের ক্ষমতা আধুনিক ইলেকট্রনিক্সগুলিতে এপিট্যাক্সিকে অপরিহার্য করে তোলে।

তদুপরি, উচ্চ-পারফরম্যান্স সেন্সর এবং পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স বিকাশে এপিট্যাক্সিয়াল প্রক্রিয়াগুলি ক্রমবর্ধমান তাত্পর্যপূর্ণ, সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তিতে চলমান অগ্রগতি প্রতিফলিত করে। যেমন পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণে প্রয়োজনীয় যথার্থতাতাপমাত্রা, চাপ এবং গ্যাস প্রবাহের হারএপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির সময় ন্যূনতম ত্রুটিযুক্ত উচ্চমানের স্ফটিক স্তরগুলি অর্জনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।