এপিটাক্সি এবং সিভিডির মধ্যে পার্থক্য কী?

চিপ উত্পাদনের পাতলা-ফিল্ম জমাকরণ প্রক্রিয়ায়, দুটি প্রযুক্তি প্রায়শই একসাথে উল্লেখ করা হয়, তবুও তারা মৌলিকভাবে আলাদা - এপিটাক্সি এবং রাসায়নিক বাষ্প জমা। তারা কাজিনের মতো, উভয়ই "বাষ্প বৃদ্ধি" পরিবারের অন্তর্গত, কিন্তু স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য এবং শক্তি সহ। কখনও কখনও, তারা স্পষ্টভাবে পৃথক; অন্য সময়, তারা একে অপরের মধ্যে রূপান্তর করতে পারে এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে সহাবস্থান করতে পারে।

I. মৌলিক পার্থক্য: একটি হল অনুলিপি, অন্যটি হল গ্রাফিতি

রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) হল সবচেয়ে সাধারণ পাতলা ফিল্ম জমা করার পদ্ধতি। এর নীতিটি সহজ: লক্ষ্য উপাদান ধারণকারী একটি গ্যাস একটি প্রতিক্রিয়া চেম্বারে প্রবর্তিত হয়, যেখানে উত্তপ্ত ওয়েফার পৃষ্ঠে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে, একটি কঠিন পাতলা ফিল্ম তৈরি করে। প্রক্রিয়ার অবস্থার উপর নির্ভর করে সিভিডি-উত্পন্ন ফিল্মগুলি পলিক্রিস্টালাইন, নিরাকার বা একক-ক্রিস্টালাইন হতে পারে। এটি একটি দেয়াল আঁকার মতো - দেয়ালের স্ফটিক কাঠামো নির্বিশেষে, পেইন্টটি কেবল একটি ফিল্মে শক্ত হয়ে যায়। সিভিডি-জমাকৃত সিলিকন ডাই অক্সাইড, সিলিকন নাইট্রাইড, পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন, ইত্যাদির সাবস্ট্রেটের সাথে কঠোর জালির মিলের প্রয়োজনীয়তা নেই।

অন্যদিকে এপিটাফিং হল CVD পরিবারে একটি "উন্নত শাখা"। এর প্রয়োজনীয়তা অনেক বেশি কঠোর: জমাকৃত ফিল্মের অবশ্যই সাবস্ট্রেটের মতো একই স্ফটিক গঠন এবং অভিযোজন থাকতে হবে, পরমাণুগুলি স্তরে স্তরে "ক্রমবর্ধমান" স্তরে স্তরের জালি বিন্যাসকে পুরোপুরি প্রতিলিপি করতে হবে। Epitaxy হল ইট কপি করতে একই টেমপ্লেট ব্যবহার করার মতো—নতুন নির্মিত প্রাচীরকে অবশ্যই পুরানো দেয়ালের ইটের জয়েন্টগুলিকে পুরোপুরি সারিবদ্ধ করতে হবে। এপিটাক্সিয়াল স্তরগুলি সাধারণত একক-ক্রিস্টালাইন সিলিকন, জার্মেনিয়াম সিলিকন, সিলিকন কার্বাইড, ইত্যাদি, যা সক্রিয় অঞ্চল এবং ট্রানজিস্টরের হেটেরোজেকশনের মতো মূল কাঠামো তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

সহজ কথায়, সমস্ত এপিটাক্সিই সিভিডি, কিন্তু সমস্ত সিভিডি এপিটাক্সি নয়। Epitaxy হল CVD-এর একটি "একক-ক্রিস্টাল রেপ্লিকেশন" মোড যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে অর্জিত হয়।

২. প্রক্রিয়া শর্তাবলী পার্থক্য

সিভিডির একটি খুব প্রশস্ত প্রক্রিয়া উইন্ডো রয়েছে। তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রা থেকে হাজার হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত হতে পারে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ থেকে কয়েকটি প্যাসকেলের চাপ এবং গ্যাসের ধরন অত্যন্ত বৈচিত্র্যময়। যে কোনো প্রক্রিয়া যা একটি গ্যাসকে বিক্রিয়া করে একটি কঠিন পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে দেয় তাকে CVD বলা যেতে পারে। প্লাজমা-বর্ধিত CVD সিলিকন নাইট্রাইড 300-400°C, নিম্ন-চাপ CVD 600-700°C, এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপ CVD 900°C এর উপরে তাপমাত্রায়, সিলিকন ডাই অক্সাইড জমা করতে পারে। CVD-এর সাবস্ট্রেটের জন্য প্রায় কোনও প্রয়োজনীয়তা নেই—সিলিকন, কাচ, ধাতু এবং এমনকি প্লাস্টিক (নিম্ন-তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে) সবই জমা করা যেতে পারে।

অন্যদিকে, এপিটাফিং এর একটি অনেক সংকীর্ণ প্রক্রিয়া উইন্ডো রয়েছে। একটি নিখুঁত একক-ক্রিস্টাল স্তর বৃদ্ধি করতে, তিনটি কঠোর শর্ত পূরণ করতে হবে।

প্রথমত, স্তরটি একক-ক্রিস্টাল হতে হবে। এপিটাক্সিয়াল স্তর হল সাবস্ট্রেটের স্ফটিক জালির ধারাবাহিকতা; যদি সাবস্ট্রেট নিজেই পলিক্রিস্টালাইন বা নিরাকার হয়, তাহলে একটি একক-ক্রিস্টাল এপিটাক্সিয়াল স্তর জন্মানো যাবে না।

দ্বিতীয়ত, তাপমাত্রা যথেষ্ট উচ্চ হতে হবে। সিলিকন এপিটাক্সির জন্য, তাপমাত্রা সাধারণত 1000-1200°C হয়; সিলিকন কার্বাইড এপিটাক্সির জন্য, তাপমাত্রা এমনকি 1500-1600 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছাতে পারে। উচ্চ তাপমাত্রা শোষিত পরমাণুর জন্য পর্যাপ্ত পৃষ্ঠের গতিশীলতা প্রদান করে, যা তাদের স্ফটিক জালিতে তাদের সঠিক অবস্থান খুঁজে পেতে দেয়।

তৃতীয়ত, বৃদ্ধির হার অবশ্যই ধীর হতে হবে। খুব দ্রুত একটি হারের কারণে পরমাণুগুলিকে "লাইন আপ" করার জন্য পর্যাপ্ত সময় নেই, যার ফলে পলিক্রিস্টালাইন কাঠামো বা ত্রুটি দেখা দেয়। সিলিকন এপিটাক্সির জন্য সাধারণ বৃদ্ধির হার 0.1-1 মাইক্রোমিটার প্রতি মিনিটে, যখন পলিক্রিস্টালাইন সিলিকনের CVD জমা সহজেই প্রতি মিনিটে 10 মাইক্রোমিটারে পৌঁছাতে পারে।

অধিকন্তু, এপিটাক্সির জন্য চেম্বারের অত্যন্ত উচ্চ পরিচ্ছন্নতা প্রয়োজন; যেকোন অপরিষ্কার পরমাণু একক ক্রিস্টালের অখণ্ডতার সাথে আপস করে একটি ত্রুটির কেন্দ্রে পরিণত হতে পারে।

III. আন্তঃরূপান্তর

কিছু শর্তের অধীনে, এপিটাক্সি এবং সিভিডি আন্তঃরূপান্তরিত হতে পারে।

সিভিডি থেকে এপিটাক্সি পর্যন্ত: যদি সাবস্ট্রেটটি মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন হয়, এবং জমা তাপমাত্রা যথেষ্ট বেশি হয় এবং বৃদ্ধির হার যথেষ্ট ধীর হয়, তবে সিভিডি প্রক্রিয়া, যা সাধারণত পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন তৈরি করে, মনোক্রিস্টালাইন এপিটাক্সিতে রূপান্তরিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 900°C এর নিচে সিলেনের সাথে জমা করলে পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন পাওয়া যায়; সিলেনের আংশিক চাপ কমানোর সময় তাপমাত্রা 1050 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বাড়ানোর ফলে একটি মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন সাবস্ট্রেটে মনোক্রিস্টালাইন এপিটাক্সিয়াল স্তরের বৃদ্ধি ঘটতে পারে। এটি এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির মৌলিক নীতি - পৃষ্ঠের প্রসারণের হার বৃদ্ধি করে, পরমাণুগুলি জালির অবস্থান "খুঁজে" করার সুযোগ পায়।

এপিটাক্সি থেকে সিভিডি পর্যন্ত: যদি তাপমাত্রা যথেষ্ট বেশি না হয়, বা বৃদ্ধির হার খুব দ্রুত হয়, তাহলে এপিটাক্সিয়াল প্রক্রিয়াটি পলিক্রিস্টালাইন বা নিরাকার ডিপোজিশনে "ক্ষয়" হয়ে যাবে। উদাহরণ স্বরূপ, কম তাপমাত্রায় এপিটাক্সিলিভাবে সিলিকন বৃদ্ধির চেষ্টা করলে নিরাকার সিলিকন হতে পারে; উচ্চ হারে এপিটাক্সি পলিক্রিস্টালাইন উপাদান প্রবর্তন করতে পারে। শিল্পে, এই "অবক্ষয়" কখনও কখনও ইচ্ছাকৃতভাবে পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন পাতলা ছায়াছবি বাড়াতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ট্রেঞ্চ ফিলিংয়ে, নিরাকার সিলিকনের একটি স্তর প্রথমে কম তাপমাত্রায় বাফার হিসাবে জমা করা হয় এবং তারপর এটিকে স্ফটিক করার জন্য একটি উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যানিল করা হয়।

IV সহাবস্থান এবং সিম্বিয়াসিস

উন্নত উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে, এপিটাক্সি এবং সিভিডি প্রায়শই একই সরঞ্জামগুলিতে সহাবস্থান করে এবং এমনকি একই প্রক্রিয়ার ধাপে সহযোগিতা করে।

নির্বাচনী এপিটাক্সি একটি সাধারণ উদাহরণ। সোর্স-ড্রেন লিফ্ট প্রসেসে, এপিটাক্সিয়াল সিলিকনকে বেছে বেছে মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন অঞ্চলে জন্মাতে হবে, যখন সিলিকন ডাই অক্সাইড বা সিলিকন নাইট্রাইড বিচ্ছিন্ন অঞ্চলে কিছুই বৃদ্ধি পায় না। এই প্রক্রিয়াটি আসলে epitaxy এবং CVD-এর মধ্যে একটি "প্রতিযোগিতা" - মনোক্রিস্টালাইন সিলিকনের পৃষ্ঠে, পরমাণুগুলি দ্রুত স্থানান্তর করতে পারে এবং একটি এপিটাক্সিয়াল স্তর গঠনের জন্য জালির অবস্থান খুঁজে পেতে পারে; অন্তরক পৃষ্ঠে, পারমাণবিক নিউক্লিয়েশন ধীর হয় এবং চূড়ান্ত জমা হওয়া পলিক্রিস্টালাইন বা নিরাকার উপাদান বেছে বেছে দূরে খোদাই করা যায়।

এপিটাক্সি এবং পলিক্রিস্টালাইনের ক্রমাগত জমা: 3D NAND উত্পাদনে, কখনও কখনও বীজ স্তর হিসাবে প্রথম এপিট্যাক্সিভাবে মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন বৃদ্ধি করা প্রয়োজন, এবং তারপরে পরিখা পূরণের জন্য পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন জমা করতে CVD মোডে স্যুইচ করুন। একই এপিটাক্সিয়াল সরঞ্জামগুলি তাপমাত্রা এবং গ্যাসের অনুপাত সামঞ্জস্য করে মনোক্রিস্টালাইন এবং পলিক্রিস্টালাইন মোডগুলির মধ্যে অবাধে স্যুইচ করতে পারে।

এপিটাক্সি + স্ট্রেইনড সিলিকন প্রযুক্তিতে জমা: জার্মেনিয়াম সিলিকন পিএমওএসের উত্স এবং ড্রেন অঞ্চলে এপিটাক্সিলিভাবে জন্মায় এবং এটিতে একটি সিলিকন নাইট্রাইড স্ট্রেস প্যাড একই সাথে সিভিডি জমা হয়। চ্যানেল কম্প্রেসিভ স্ট্রেস প্রবর্তন এবং গর্ত গতিশীলতা উন্নত করতে দুটি একসাথে কাজ করে।

V. উপসংহার

এপিটাক্সি এবং সিভিডি দুটি স্বতন্ত্র পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে: একটি, "পরমাণু-স্তরের নিখুঁত প্রতিলিপি" এবং অন্যটি, "দক্ষ চলচ্চিত্র গঠন" এর বাস্তববাদ। তারা গ্যাস-ফেজ রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির মৌলিক নীতিগুলি ভাগ করে নেয়, তবুও স্ফটিক গুণমান, তাপমাত্রা উইন্ডো এবং বৃদ্ধির হারের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্যভাবে বিচ্ছিন্ন হয়। তাপমাত্রা এবং হার সামঞ্জস্য করে, তারা আন্তঃরূপান্তরিত হতে পারে; উদ্ভাবনী প্রক্রিয়া নকশার মাধ্যমে, তারা একটি একক ডিভাইসে সহাবস্থান করতে পারে এবং একই প্রক্রিয়ায় কাজ করতে পারে। এই দুই চাচাত ভাইয়ের মধ্যে এই সুরেলা সহযোগিতাই চিপগুলিকে নিখুঁত একক-ক্রিস্টাল চ্যানেল এবং ঘন পলিক্রিস্টালাইন গেট এবং অন্তরক ডাইইলেকট্রিক স্তর উভয়ই ধারণ করতে দেয়, বিলিয়ন বিলিয়ন ট্রানজিস্টর একসাথে কাজ করার দুর্দান্ত ভবনকে সমর্থন করে।

সেমিকোরেক্স উচ্চ মানের অফার করেসিভিডি আবরণ পণ্য. যদি আপনার কোন জিজ্ঞাসা থাকে বা অতিরিক্ত বিবরণ প্রয়োজন, আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না দয়া করে.

যোগাযোগের ফোন # +86-13567891907

ইমেইল: sales@semicorex.com