তিন ধরনের জারণ প্রক্রিয়ার ভূমিকা

জারণ প্রক্রিয়া বলতে সিলিকনে অক্সিডেন্ট (যেমন অক্সিজেন, জলীয় বাষ্প) এবং তাপ শক্তি প্রদানের প্রক্রিয়াকে বোঝায়ওয়েফার, সিলিকন এবং অক্সিডেন্টগুলির মধ্যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটায় যা একটি প্রতিরক্ষামূলক সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂) ফিল্ম তৈরি করে।

তিন ধরনের জারণ প্রক্রিয়া

1.শুষ্ক অক্সিডেশন:

শুষ্ক অক্সিডেশন প্রক্রিয়ায়, ওয়েফারগুলি জারণের জন্য বিশুদ্ধ O₂ সমৃদ্ধ উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশের শিকার হয়। শুষ্ক অক্সিডেশন ধীরে ধীরে এগিয়ে যায় কারণ অক্সিজেন অণুগুলি জলের অণুর চেয়ে ভারী। যাইহোক, এটি পাতলা, উচ্চ-মানের অক্সাইড স্তর তৈরির জন্য সুবিধাজনক কারণ এই ধীর গতি ফিল্মের বেধের উপর আরও সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে। এই প্রক্রিয়া হাইড্রোজেনের মতো অবাঞ্ছিত উপজাত উত্পাদন না করেই একটি সমজাতীয়, উচ্চ-ঘনত্বের SiO₂ ফিল্ম তৈরি করতে পারে। এটি এমন ডিভাইসগুলিতে পাতলা অক্সাইড স্তর তৈরির জন্য উপযুক্ত যেগুলির জন্য অক্সাইড বেধ এবং গুণমানের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন, যেমন MOSFET গেট অক্সাইড।

2. ভেজা জারণ:

ওয়েট অক্সিডেশন সিলিকন ওয়েফারকে উচ্চ-তাপমাত্রার জলীয় বাষ্পে উন্মুক্ত করে কাজ করে, যা সিলিকন এবং বাষ্পের মধ্যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু করে সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂) তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটি কম অভিন্নতা এবং ঘনত্ব সহ অক্সাইড স্তর তৈরি করে এবং H₂-এর মতো অবাঞ্ছিত উপ-পণ্য তৈরি করে, যা সাধারণত মূল প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয় না। এর কারণ হল অক্সাইড ফিল্মের বৃদ্ধির হার দ্রুত কারণ জলীয় বাষ্পের বিক্রিয়া বিশুদ্ধ অক্সিজেনের তুলনায় বেশি। অতএব, অর্ধপরিবাহী উত্পাদনের মূল প্রক্রিয়াগুলিতে সাধারণত ভেজা অক্সিডেশন ব্যবহার করা হয় না।

3. র্যাডিকাল জারণ:  

র‌্যাডিকাল জারণ প্রক্রিয়ায়, সিলিকন ওয়েফারকে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, যেখানে অক্সিজেন পরমাণু এবং হাইড্রোজেন অণু একত্রিত হয়ে অত্যন্ত সক্রিয় মুক্ত র‌্যাডিক্যাল গ্যাস তৈরি করে। এই গ্যাসগুলি সিলিকন ওয়েফারের সাথে বিক্রিয়া করে একটি SiO₂ ফিল্ম তৈরি করে।

এর স্ট্যান্ডআউট সুবিধা হল উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা: এটি হার্ড-টু-রিচ এলাকায় (যেমন, বৃত্তাকার কোণে) এবং কম-প্রতিক্রিয়াশীল উপাদানে (যেমন, সিলিকন নাইট্রাইড) অভিন্ন ফিল্ম তৈরি করতে পারে। এটি এটিকে 3D সেমিকন্ডাক্টরগুলির মতো জটিল কাঠামো তৈরির জন্য উপযুক্ত করে তোলে যা অত্যন্ত অভিন্ন, উচ্চ-মানের অক্সাইড ফিল্মের দাবি করে।