సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ యొక్క లక్షణాలు

సిలికాన్ ఎపిటాక్సీఆధునిక సెమీకండక్టర్ తయారీలో కీలకమైన ప్రాథమిక ప్రక్రియ. ఇది సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ సన్నని చలనచిత్రాల యొక్క ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పొరలను నిర్దిష్ట క్రిస్టల్ నిర్మాణం, మందం, డోపింగ్ ఏకాగ్రత మరియు ఖచ్చితంగా పాలిష్ చేసిన సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ ఉపరితలంపై టైప్ చేసే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ఈ ఎదిగిన చిత్రాన్ని ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ (ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ లేదా ఎపి లేయర్) అని పిలుస్తారు, మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొరతో సిలికాన్ పొరను ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర అంటారు. దీని ప్రధాన లక్షణం ఏమిటంటే, కొత్తగా పెరిగిన ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర క్రిస్టల్లోగ్రఫీలో ఉపరితల జాలక నిర్మాణం యొక్క కొనసాగింపు, అదే క్రిస్టల్ ధోరణిని సబ్‌స్ట్రేట్ వలె నిర్వహిస్తుంది, ఇది ఖచ్చితమైన సింగిల్ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఇది ఎపిటాక్సియల్ పొరను సబ్‌స్ట్రేట్‌కు భిన్నమైన విద్యుత్ లక్షణాలను ఖచ్చితంగా రూపొందించడానికి అనుమతిస్తుంది, తద్వారా అధిక-పనితీరు గల సెమీకండక్టర్ పరికరాల తయారీకి ఒక ఆధారాన్ని అందిస్తుంది.

సిలికాన్ ఎపిటాక్సీకి వెర్టియల్ ఎపిటాక్సియల్ ససెప్టర్

. సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ అంటే ఏమిటి?

1) నిర్వచనం.

2） లాటిస్ మ్యాచింగ్: ప్రధాన లక్షణం ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల యొక్క క్రమబద్ధత. డిపాజిట్ చేసిన సిలికాన్ అణువులు యాదృచ్ఛికంగా పేర్చబడవు, కానీ ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలం యొక్క మార్గదర్శకత్వంలో ఉపరితలం యొక్క క్రిస్టల్ ధోరణి ప్రకారం అమర్చబడి ఉంటాయి, ఇది అణు-స్థాయి ఖచ్చితమైన ప్రతిరూపణను సాధిస్తుంది. ఇది ఎపిటాక్సియల్ పొర పాలిక్రిస్టలైన్ లేదా నిరాకార కాకుండా అధిక-నాణ్యత గల సింగిల్ క్రిస్టల్ అని నిర్ధారిస్తుంది.

3） నియంత్రణ. ఇది వేర్వేరు విద్యుత్ లక్షణాలతో ఉన్న ప్రాంతాలను ఒకే సిలికాన్ పొరపై ఏర్పడటానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది కాంప్లెక్స్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లను తయారు చేయడానికి కీలకం.

4） ఇంటర్ఫేస్ లక్షణాలు: ఎపిటాక్సియల్ పొర మరియు ఉపరితలం మధ్య ఇంటర్ఫేస్ ఏర్పడుతుంది. ఆదర్శవంతంగా, ఈ ఇంటర్ఫేస్ అణుగా ఫ్లాట్ మరియు కాలుష్యం లేనిది. ఏదేమైనా, ఇంటర్ఫేస్ యొక్క నాణ్యత ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క పనితీరుకు కీలకం, మరియు ఏదైనా లోపాలు లేదా కాలుష్యం పరికరం యొక్క తుది పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది.

. సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ సూత్రాలు

సిలికాన్ యొక్క ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల ప్రధానంగా సిలికాన్ అణువులకు ఉపరితల ఉపరితలంపై వలస వెళ్ళడానికి మరియు కలయికకు అతి తక్కువ శక్తి జాలక స్థానాన్ని కనుగొనడంపై సరైన శక్తి మరియు వాతావరణాన్ని అందించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రస్తుతం సాధారణంగా ఉపయోగించే సాంకేతికత రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (సివిడి).

కెమికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (సివిడి): సిలికాన్ ఎపిటాక్సీని సాధించడానికి ఇది ప్రధాన స్రవంతి పద్ధతి. దాని ప్రాథమిక సూత్రాలు:

● పూర్వగామి రవాణా.

● ఉపరితల ప్రతిచర్య: అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (సాధారణంగా 900 ° C మరియు 1200 ° C మధ్య), ఈ వాయువులు వేడిచేసిన సిలికాన్ ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై రసాయన కుళ్ళిపోవడం లేదా ప్రతిచర్యకు లోనవుతాయి. ఉదాహరణకు, SIH4 → SI (ఘన)+2H2 (గ్యాస్).

● కేంద్రకముల వలయము.క్రిస్టల్ పొర. ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ సిలికాన్ యొక్క నాణ్యత ఎక్కువగా ఈ దశ నియంత్రణపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

● లేయర్డ్ పెరుగుదల.

కీ ప్రాసెస్ పారామితులు: సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ ప్రక్రియ యొక్క నాణ్యత ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడుతుంది మరియు కీ పారామితులు:

● ఉష్ణోగ్రత: ప్రతిచర్య రేటు, ఉపరితల చైతన్యం మరియు లోపం ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

● ఒత్తిడి: గ్యాస్ రవాణా మరియు ప్రతిచర్య మార్గాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

● గ్యాస్ ప్రవాహాలు: వృద్ధి రేటు మరియు డోపింగ్ గా ration తను నిర్ణయిస్తుంది.

● ఉపరితల ఉపరితల శుభ్రత: ఏదైనా కలుషితం లోపాల మూలం కావచ్చు.

● ఇతర సాంకేతికతలు.MBE నేరుగా సిలికాన్ మూలాలను అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ వాతావరణంలో ఆవిరి చేస్తుంది, మరియు అణు లేదా పరమాణు కిరణాలు నేరుగా వృద్ధి కోసం ఉపరితలంపై అంచనా వేయబడతాయి.

. సెమీకండక్టర్ తయారీలో సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ యొక్క నిర్దిష్ట అనువర్తనాలు

సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ సిలికాన్ పదార్థాల అనువర్తన పరిధిని బాగా విస్తరించింది మరియు ఇది అనేక అధునాతన సెమీకండక్టర్ పరికరాల తయారీలో ఒక అనివార్యమైన భాగం.

● CMOS టెక్నాలజీ. ఈ ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర నిర్మాణం గొళ్ళెం-అప్ ప్రభావాన్ని (లాచ్-అప్) సమర్థవంతంగా అణచివేయగలదు, పరికర విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ఉపరితలం యొక్క తక్కువ నిరోధకతను నిర్వహించగలదు, ఇది ప్రస్తుత ప్రసరణ మరియు ఉష్ణ వెదజల్లడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

● బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్స్ (బిజెటి) మరియు బైక్మోలు.

● చిత్ర సెన్సార్ (సిఐఎస్). ఎపిటాక్సియల్ పొర క్లీనర్ మరియు తక్కువ లోపభూయిష్ట క్రియాశీల ప్రాంతాన్ని అందిస్తుంది.

● అధునాతన ప్రాసెస్ నోడ్స్: పరికర పరిమాణం తగ్గిపోతున్నప్పుడు, పదార్థ లక్షణాల అవసరాలు అధికంగా మరియు అధికంగా మారుతున్నాయి. సెలెక్టివ్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ (SEG) తో సహా సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ, క్యారియర్ చైతన్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌ల వేగాన్ని పెంచడానికి నిర్దిష్ట ప్రాంతాలలో వడకట్టిన సిలికాన్ లేదా సిలికాన్ జెర్మేనియం (SIGE) ఎపిటాక్సియల్ పొరలను పెంచడానికి ఉపయోగిస్తారు.

సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ కోసం క్షయత్వ ఎపిటాక్సియల్ ససెప్టర్

.సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ యొక్క సమస్యలు మరియు సవాళ్లు

సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ టెక్నాలజీ పరిపక్వత మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నప్పటికీ, సిలికాన్ ప్రక్రియ యొక్క ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదలలో ఇంకా కొన్ని సవాళ్లు మరియు సమస్యలు ఉన్నాయి:

● లోపం నియంత్రణ: ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల సమయంలో స్టాకింగ్ లోపాలు, తొలగుటలు, స్లిప్ లైన్లు మొదలైన వివిధ క్రిస్టల్ లోపాలు సృష్టించబడతాయి. ఈ లోపాలు పరికరం యొక్క విద్యుత్ పనితీరు, విశ్వసనీయత మరియు దిగుబడిని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి. లోపాలను నియంత్రించడానికి చాలా శుభ్రమైన వాతావరణం, ఆప్టిమైజ్ చేసిన ప్రాసెస్ పారామితులు మరియు అధిక-నాణ్యత ఉపరితలాలు అవసరం.

● ఏకరూపత: పెద్ద-పరిమాణ సిలికాన్ పొరలపై (300 మిమీ వంటివి) ఎపిటాక్సియల్ పొర మందం మరియు డోపింగ్ గా ration త యొక్క ఖచ్చితమైన ఏకరూపతను సాధించడం కొనసాగుతున్న సవాలు. ఏకరూపత లేని పొరపై పరికర పనితీరులో తేడాలకు దారితీస్తుంది.

● ఆటోడోపింగ్. సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ ప్రక్రియలో పరిష్కరించాల్సిన సమస్యలలో ఇది ఒకటి.

● ఉపరితల పదనిర్మాణం: ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క ఉపరితలం చాలా ఫ్లాట్‌గా ఉండాలి, మరియు ఏదైనా కరుకుదనం లేదా ఉపరితల లోపాలు (పొగమంచు వంటివి) లితోగ్రఫీ వంటి తదుపరి ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

● ఖర్చు: సాధారణ పాలిష్ చేసిన సిలికాన్ పొరలతో పోలిస్తే, ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొరల ఉత్పత్తి అదనపు ప్రాసెస్ దశలు మరియు పరికరాల పెట్టుబడిని జోడిస్తుంది, ఫలితంగా అధిక ఖర్చులు ఉంటాయి.

● సెలెక్టివ్ ఎపిటాక్సీ యొక్క సవాళ్లు.

.ముగింపు

కీ సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్ ప్రిపరేషన్ టెక్నాలజీగా, యొక్క ప్రధాన లక్షణంసిలికాన్ ఎపిటాక్సీసింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ ఉపరితలాలపై నిర్దిష్ట విద్యుత్ మరియు భౌతిక లక్షణాలతో అధిక-నాణ్యత సింగిల్-క్రిస్టల్ ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొరలను ఖచ్చితంగా పెంచే సామర్థ్యం. సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ ప్రక్రియలో ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు వాయు ప్రవాహం వంటి పారామితుల యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణ ద్వారా, CMO లు, పవర్ పరికరాలు మరియు సెన్సార్లు వంటి వివిధ సెమీకండక్టర్ అనువర్తనాల అవసరాలను తీర్చడానికి పొర మందం మరియు డోపింగ్ పంపిణీని అనుకూలీకరించవచ్చు.

సిలికాన్ యొక్క ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల లోపం నియంత్రణ, ఏకరూపత, స్వీయ-డోపింగ్ మరియు ఖర్చు వంటి సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్నప్పటికీ, సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క నిరంతర పురోగతితో, సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ ఇప్పటికీ పనితీరు మెరుగుదల మరియు సెమీకండక్టర్ పరికరాల యొక్క క్రియాత్మక ఆవిష్కరణలను ప్రోత్సహించడానికి ప్రధాన చోదక శక్తులలో ఒకటి మరియు ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర తయారీలో దాని స్థానం.