രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം

എപ്പിറ്റാക്സി എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച, സെമികണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും നിർമ്മാണത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രക്രിയകളിൽ ഒന്നാണ്. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ പ്രക്രിയ, സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലെ ചില അവസ്ഥകളിൽ, സിംഗിൾ പ്രോഡക്റ്റ് ഫിലിം പ്രക്രിയയുടെ ഒരു പാളിയുടെ വളർച്ചയിൽ, സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമിന്റെ വളർച്ചയെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയർ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. 1960 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ സിലിക്കൺ സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ നേർത്ത ഫിലിം ഗവേഷണത്തിൽ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചയുടെ ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആളുകൾക്ക് വൈവിധ്യമാർന്ന അർദ്ധചാലക ഫിലിമുകൾ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിഞ്ഞു. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ സാങ്കേതികവിദ്യ സെമികണ്ടക്ടർ ഡിസ്ക്രീറ്റ് ഘടകങ്ങളിലും ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളിലും നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിച്ചു, ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകടനം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തി. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫിലിമിന് അതിന്റെ കനവും ഡോപ്പിംഗ് ഗുണങ്ങളും കൂടുതൽ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, ഈ സവിശേഷത സെമികണ്ടക്ടർ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തിലേക്ക് നയിച്ചു, കൂടുതൽ മികച്ച ഘട്ടത്തിലേക്ക്. സ്ലൈസിംഗ്, ഗ്രൈൻഡിംഗ്, പോളിഷിംഗ്, മറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ എന്നിവയിലൂടെ സിലിക്കൺ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ, മിനുക്കിയ ഷീറ്റ് ലഭിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾക്ക് അതിൽ ഡിസ്ക്രീറ്റ് ഘടകങ്ങളും ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളും നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. എന്നാൽ പല സന്ദർഭങ്ങളിലും ഈ മിനുക്കിയ ഷീറ്റ്, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിനുള്ള ഒരു മെക്കാനിക്കൽ സപ്പോർട്ടായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ, അവിടെ ആദ്യം ഉചിതമായ തരം ചാലകതയും പ്രതിരോധശേഷിയും ഉള്ള സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമിന്റെ ഒരു പാളി വളർത്തേണ്ടതുണ്ട്, തുടർന്ന് ഒരു സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഡിസ്‌ക്രീറ്റ് ഘടകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കൺ ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി ഹൈ-പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ബ്രേക്ക്ഡൗൺ വോൾട്ടേജും സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസും തമ്മിലുള്ള സംഘർഷം പരിഹരിക്കുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ കളക്ടറിന് ഉയർന്ന ബ്രേക്ക്ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്, ഇത് സിലിക്കൺ വേഫറിന്റെ പിഎൻ ജംഗ്ഷന്റെ റെസിസ്റ്റിവിറ്റിയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിന്, ഉയർന്ന റെസിസ്റ്റൻസ് മെറ്റീരിയലുകൾ ആവശ്യമാണ്. എപ്പിറ്റാക്സിയലിൽ വളരെയധികം ഡോപ്പ് ചെയ്ത n-ടൈപ്പ് ലോ-റെസിസ്റ്റൻസ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ആളുകൾ, നിരവധി മുതൽ ഒരു ഡസൻ വരെ മൈക്രോൺ കട്ടിയുള്ള നേരിയ ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഉയർന്ന റെസിസ്റ്റൻസ് n-ടൈപ്പ് ലെയർ, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ലെയറിൽ ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഉത്പാദനം, ഇത് ഉയർന്ന റെസിസ്റ്റിവിറ്റിയും കുറഞ്ഞ കളക്ടർ സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസും തമ്മിലുള്ള വൈരുദ്ധ്യം മൂലം ആവശ്യമായ ഉയർന്ന ബ്രേക്ക്ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് പരിഹരിക്കുന്നു.

അർദ്ധചാലക മേഖലയിലെ ഏറ്റവും പക്വതയുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആദ്യകാല പ്രയോഗമാണ് ഗ്യാസ്-ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച, ഇത് അർദ്ധചാലക ശാസ്ത്രത്തിന്റെ വികസനത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഇത് അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരത്തിനും അവയുടെ പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തലിനും വളരെയധികം സംഭാവന നൽകുന്നു. നിലവിൽ, അർദ്ധചാലക സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫിലിം തയ്യാറാക്കുന്നതാണ് രാസ നീരാവി നിക്ഷേപത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രീതി. രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന, അതായത്, രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഖര പ്രതലത്തിൽ വാതക പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഉപയോഗം, ഖര നിക്ഷേപങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രക്രിയ. സിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സിംഗിൾ-ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ വളർത്താനും ആവശ്യമായ ഡോപ്പിംഗ് തരവും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ കനവും നേടാനും, ബഹുജന ഉൽപ്പാദനം മനസ്സിലാക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്, അതിനാൽ വ്യവസായത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. വ്യവസായത്തിൽ, സിവിഡി തയ്യാറാക്കിയ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വേഫറിൽ പലപ്പോഴും ഒന്നോ അതിലധികമോ കുഴിച്ചിട്ട പാളികൾ ഉണ്ട്, ഇത് ഡിഫ്യൂഷൻ അല്ലെങ്കിൽ അയോൺ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ വഴി ഉപകരണ ഘടനയും ഡോപ്പിംഗ് വിതരണവും നിയന്ത്രിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം; സിവിഡി എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്, കൂടാതെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ ഓക്സിജനും കാർബണും സാധാരണയായി വളരെ കുറവാണ്, ഇത് അതിന്റെ ഗുണമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സിവിഡി എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി സ്വയം-ഡോപ്പിംഗ് രൂപപ്പെടുത്താൻ എളുപ്പമാണ്, പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ സ്വയം-ഡോപ്പിംഗിന്റെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി കുറയ്ക്കുന്നതിന് ചില നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളേണ്ടതുണ്ട്, സിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യ ഇപ്പോഴും അനുഭവപരമായ പ്രക്രിയയുടെ ചില വശങ്ങളിലാണ്, കൂടുതൽ ആഴത്തിലുള്ള ഗവേഷണം നടത്തേണ്ടതുണ്ട്, അതുവഴി സിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം തുടരും.

സിവിഡി വളർച്ചാ സംവിധാനം വളരെ സങ്കീർണ്ണമാണ്, രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ സാധാരണയായി വിവിധ ഘടകങ്ങളും പദാർത്ഥങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു, നിരവധി ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ താപനില, മർദ്ദം, വാതക പ്രവാഹ നിരക്ക് മുതലായ നിരവധി സ്വതന്ത്ര വേരിയബിളുകൾ ഉണ്ട്, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയയ്ക്ക് പരസ്പരം വികസിപ്പിക്കാനും മെച്ചപ്പെടുത്താനും തുടർച്ചയായി മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും നിരവധി ഘട്ടങ്ങളുണ്ട്. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയയിൽ തുടർച്ചയായ, പരസ്പരം വികസിക്കുന്നതും പൂർണ്ണത കൈവരിക്കുന്നതുമായ നിരവധി ഘട്ടങ്ങളുണ്ട്. സിവിഡി എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചയുടെ പ്രക്രിയയും സംവിധാനവും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിന്, ഒന്നാമതായി, വാതക ഘട്ടത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ലയിക്കുന്നത, വിവിധ വാതകങ്ങളുടെ സന്തുലിത ഭാഗിക മർദ്ദം, വ്യക്തമായ ഗതികോർജ്ജ, തെർമോഡൈനാമിക് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ വ്യക്തമാക്കുക; തുടർന്ന് വാതക ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകങ്ങളെ മനസ്സിലാക്കുക, വാതക പ്രവാഹത്തിന്റെയും അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിന്റെയും അതിർത്തി പാളിയുടെ രൂപീകരണം, ന്യൂക്ലിയസിന്റെ വളർച്ച, അതുപോലെ ഉപരിതല പ്രതികരണം, വ്യാപനം, കുടിയേറ്റം എന്നിവ മനസ്സിലാക്കുക, അങ്ങനെ ആത്യന്തികമായി ആവശ്യമുള്ള ഫിലിം സൃഷ്ടിക്കുക. സിവിഡിയുടെ വളർച്ചാ പ്രക്രിയയിൽ, റിയാക്ടറിന്റെ വികസനവും പുരോഗതിയും നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഇത് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ ഗുണനിലവാരത്തെ പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ ഉപരിതല രൂപഘടന, ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങൾ, മാലിന്യങ്ങളുടെ വിതരണവും നിയന്ത്രണവും, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയുടെ കനവും ഏകീകൃതതയും ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകടനത്തെയും വിളവിനെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.

–ഈ ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്വാക്വം കോട്ടിംഗ് മെഷീൻ നിർമ്മാതാവ്ഗുവാങ്‌ഡോംഗ് ഷെൻഹുവ