উচ্চ-বিশুদ্ধ CVD পুরু SiC: উপাদান বৃদ্ধির জন্য প্রক্রিয়া অন্তর্দৃষ্টি

1. প্রচলিতCVD SiCজমা দেওয়ার প্রক্রিয়া

SiC আবরণ জমা করার জন্য স্ট্যান্ডার্ড CVD প্রক্রিয়াটি সাবধানে নিয়ন্ত্রিত পদক্ষেপগুলির একটি সিরিজ জড়িত:

গরম করা:CVD চুল্লি 100-160°C এর মধ্যে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়।

সাবস্ট্রেট লোড হচ্ছে:একটি গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট (ম্যান্ড্রেল) ডিপোজিশন চেম্বারের মধ্যে একটি ঘূর্ণায়মান প্ল্যাটফর্মে স্থাপন করা হয়।

ভ্যাকুয়াম এবং শুদ্ধকরণ:একাধিক চক্রে চেম্বারটি খালি করা হয় এবং আর্গন (আর) গ্যাস দিয়ে পরিষ্কার করা হয়।

গরম এবং চাপ নিয়ন্ত্রণ:চেম্বারটি ক্রমাগত ভ্যাকুয়ামের অধীনে জমা তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। পছন্দসই তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পরে, 40-60 kPa চাপ অর্জনের জন্য আর গ্যাস প্রবর্তনের আগে একটি ধারণ সময় বজায় রাখা হয়। এরপর চেম্বারটি আবার খালি করা হয়।

পূর্ববর্তী গ্যাস পরিচিতি:হাইড্রোজেন (H2), আর্গন (Ar), এবং একটি হাইড্রোকার্বন গ্যাস (অ্যালকেন) একটি প্রিহিটিং চেম্বারে ক্লোরোসিলেন প্রিকার্সর (সাধারণত সিলিকন টেট্রাক্লোরাইড, SiCl4) সহ প্রবর্তিত হয়। ফলে গ্যাসের মিশ্রণটি তখন প্রতিক্রিয়া চেম্বারে খাওয়ানো হয়।

জমা এবং শীতলকরণ:জমা শেষ হওয়ার পরে, H2, ক্লোরোসিলেন এবং অ্যালকেন প্রবাহ বন্ধ হয়ে যায়। ঠাণ্ডা করার সময় চেম্বার পরিষ্কার করার জন্য আর্গন প্রবাহ বজায় রাখা হয়। অবশেষে, চেম্বারটিকে বায়ুমণ্ডলীয় চাপে আনা হয়, খোলা হয় এবং SiC- প্রলিপ্ত গ্রাফাইট স্তরটি সরানো হয়।

2. পুরু অ্যাপ্লিকেশনCVD SiCস্তর

উচ্চ-ঘনত্বের SiC স্তরগুলি 1 মিমি পুরুত্ব অতিক্রম করে এতে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলি খুঁজে পায়:

সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন:ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ফ্যাব্রিকেশনের জন্য শুকনো ইচ সিস্টেমে ফোকাস রিং (FR) হিসাবে।

অপটিক্স এবং মহাকাশ:উচ্চ-স্বচ্ছতা SiC স্তরগুলি অপটিক্যাল আয়না এবং মহাকাশযানের উইন্ডোতে ব্যবহার করা হয়।

এই অ্যাপ্লিকেশানগুলির উচ্চ-কার্যক্ষমতার উপকরণের চাহিদা রয়েছে, যা পুরু SiC কে উল্লেখযোগ্য অর্থনৈতিক সম্ভাবনা সহ একটি উচ্চ-মূল্যের পণ্য তৈরি করে।

3. সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেডের জন্য লক্ষ্য বৈশিষ্ট্যCVD SiC

CVD SiCসেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, বিশেষ করে ফোকাস রিংগুলির জন্য, কঠোর উপাদান বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন:

উচ্চ বিশুদ্ধতা:99.9999% (6N) এর বিশুদ্ধতা স্তর সহ পলিক্রিস্টালাইন SiC।

উচ্চ ঘনত্ব:একটি ঘন, ছিদ্র-মুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার অপরিহার্য।

উচ্চ তাপ পরিবাহিতা:তাত্ত্বিক মান 490 W/m·K, ব্যবহারিক মান 200-400 W/m·K এর মধ্যে।

নিয়ন্ত্রিত বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা:0.01-500 Ω.cm এর মধ্যে মানগুলি কাম্য৷

প্লাজমা প্রতিরোধ এবং রাসায়নিক জড়তা:আক্রমনাত্মক এচিং পরিবেশ সহ্য করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

উচ্চ কঠোরতা:SiC এর অন্তর্নিহিত কঠোরতা (~3000 kg/mm2) বিশেষ মেশিনিং কৌশল প্রয়োজন।

কিউবিক পলিক্রিস্টালাইন গঠন:একটি প্রভাবশালী (111) ক্রিস্টালোগ্রাফিক ওরিয়েন্টেশন সহ অগ্রাধিকারভিত্তিক 3C-SiC (β-SiC) কাঙ্ক্ষিত৷

4. 3C-SiC পুরু ফিল্মের জন্য CVD প্রক্রিয়া

ফোকাস রিংগুলির জন্য পুরু 3C-SiC ফিল্ম জমা করার জন্য পছন্দের পদ্ধতি হল CVD, নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি ব্যবহার করে:

অগ্রদূত নির্বাচন:মেথিলট্রিক্লোরোসিলেন (MTS) সাধারণত ব্যবহৃত হয়, যা স্টোইচিওমেট্রিক ডিপোজিশনের জন্য 1:1 Si/C মোলার অনুপাত প্রদান করে। যাইহোক, কিছু নির্মাতারা প্লাজমা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে Si:C অনুপাত (1:1.1 থেকে 1:1.4) অপ্টিমাইজ করে, সম্ভাব্যভাবে শস্যের আকার বিতরণ এবং পছন্দের অভিযোজনকে প্রভাবিত করে।

ক্যারিয়ার গ্যাস:হাইড্রোজেন (H2) ক্লোরিনযুক্ত প্রজাতির সাথে বিক্রিয়া করে, যখন আর্গন (Ar) MTS-এর জন্য বাহক গ্যাস হিসেবে কাজ করে এবং জমার হার নিয়ন্ত্রণ করতে গ্যাসের মিশ্রণকে পাতলা করে।

5. ফোকাস রিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সিভিডি সিস্টেম

ফোকাস রিংগুলির জন্য 3C-SiC জমা করার জন্য একটি সাধারণ CVD সিস্টেমের একটি পরিকল্পিত উপস্থাপনা উপস্থাপন করা হয়েছে। যাইহোক, বিস্তারিত উৎপাদন ব্যবস্থা প্রায়ই কাস্টম-ডিজাইন করা এবং মালিকানাধীন।

6. উপসংহার

CVD-এর মাধ্যমে উচ্চ-বিশুদ্ধতা, পুরু SiC স্তরগুলির উত্পাদন একটি জটিল প্রক্রিয়া যার জন্য অসংখ্য পরামিতিগুলির উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। এই উচ্চ-পারফরম্যান্স উপকরণগুলির চাহিদা বাড়তে থাকায়, চলমান গবেষণা এবং উন্নয়ন প্রচেষ্টাগুলি পরবর্তী প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টর ফ্যাব্রিকেশন এবং অন্যান্য চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য সিভিডি কৌশলগুলিকে অপ্টিমাইজ করার উপর ফোকাস করে৷**