రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ

ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్, దీనిని తరచుగా ఎపిటాక్సీ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాల తయారీలో అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రక్రియలలో ఒకటి. ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ అని పిలవబడే ఈ ప్రక్రియను, నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో సింగిల్ క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై ఒకే ఉత్పత్తి ఫిల్మ్ పొరను పెంచే ప్రక్రియగా అంటారు. సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్ యొక్క పెరుగుదలను ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ అంటారు. ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీ అనేది 1960ల ప్రారంభంలో సిలికాన్ సింగిల్-క్రిస్టల్ సన్నని ఫిల్మ్ పరిశోధనల ఆధారంగా ఉద్భవించింది. దాదాపు అర్ధ శతాబ్దం గడిచిన తర్వాత, ప్రజలు నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ద్వారా వివిధ రకాల సెమీకండక్టర్ ఫిల్మ్‌లను తయారు చేయగలిగారు. ఎపిటాక్సియల్ టెక్నాలజీ సెమీకండక్టర్ డిస్క్రీట్ కాంపోనెంట్స్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లలో అనేక సమస్యలను పరిష్కరించింది, పరికరం యొక్క పనితీరును బాగా మెరుగుపరిచింది. ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ దాని మందం మరియు డోపింగ్ లక్షణాలను మరింత కచ్చితంగా నియంత్రించగలదు, ఈ లక్షణం సెమీకండక్టర్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల వేగవంతమైన అభివృద్ధికి, మరింత పరిపూర్ణమైన దశకు దారితీసింది. సిలికాన్ సింగిల్ క్రిస్టల్‌ను స్లైసింగ్, గ్రైండింగ్, పాలిషింగ్ మరియు ఇతర ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల ద్వారా పాలిష్ చేసిన షీట్‌గా తయారు చేస్తారు, దానిపై డిస్క్రీట్ కాంపోనెంట్స్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లను తయారు చేయవచ్చు. కానీ చాలా సందర్భాలలో ఈ పాలిష్ చేసిన షీట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కు యాంత్రిక మద్దతుగా మాత్రమే పనిచేస్తుంది, దీనిలో మొదట తగిన రకమైన వాహకత్వం మరియు నిరోధకత కలిగిన సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్ పొరను పెంచడం అవసరం, ఆపై సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లో వివిక్త భాగాలు లేదా ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. ఉదాహరణకు, సిలికాన్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ హై-పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల ఉత్పత్తిలో, బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ మరియు సిరీస్ రెసిస్టెన్స్ మధ్య ఉన్న వైరుధ్యాన్ని పరిష్కరించడానికి ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు. ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్‌కు అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ అవసరం, ఇది సిలికాన్ వేఫర్ యొక్క pn జంక్షన్ యొక్క నిరోధకత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఈ అవసరాన్ని తీర్చడానికి, అధిక నిరోధక పదార్థాలు అవసరం. ఎపిటాక్సియల్ పొరలో ట్రాన్సిస్టర్ ఉత్పత్తి కోసం, ప్రజలు అధికంగా డోప్ చేయబడిన n-రకం తక్కువ-నిరోధక పదార్థాలను కొన్ని నుండి డజను మైక్రాన్ల మందంతో ఉండే తక్కువ డోప్ చేయబడిన అధిక-నిరోధక n-రకం పొరపై ఉపయోగిస్తారు. ఇది అధిక నిరోధకత వల్ల అవసరమయ్యే అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ మరియు తక్కువ సబ్‌స్ట్రేట్ నిరోధకత వల్ల అవసరమయ్యే తక్కువ కలెక్టర్ సిరీస్ రెసిస్టెన్స్ మధ్య ఉన్న వైరుధ్యాన్ని పరిష్కరిస్తుంది.

వాయు దశ ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి అనేది సెమీకండక్టర్ రంగంలో మరింత పరిణతి చెందిన ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి సాంకేతికత యొక్క తొలి అనువర్తనం. ఇది సెమీకండక్టర్ శాస్త్ర అభివృద్ధిలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తూ, సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు మరియు పరికరాల నాణ్యతకు, వాటి పనితీరు మెరుగుదలకు ఎంతగానో దోహదపడుతుంది. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ సింగిల్ క్రిస్టల్ ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ తయారీకి రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (కెమికల్ వేపర్ డిపోజిషన్) అత్యంత ముఖ్యమైన పద్ధతి. రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ అంటే, ఘన ఉపరితలంపై వాయు పదార్థాలను ఉపయోగించి రసాయన చర్య జరిపి, ఘన నిక్షేపాలను ఏర్పరిచే ప్రక్రియ. CVD సాంకేతికత అధిక-నాణ్యత గల సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లను పెంచగలదు, అవసరమైన డోపింగ్ రకం మరియు ఎపిటాక్సియల్ మందాన్ని పొందగలదు, భారీ ఉత్పత్తిని సులభంగా సాధించగలదు, అందువల్ల ఇది పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. పరిశ్రమలో, CVD ద్వారా తయారు చేయబడిన ఎపిటాక్సియల్ వేఫర్‌లో తరచుగా ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పూడ్చిపెట్టిన పొరలు (బరీడ్ లేయర్స్) ఉంటాయి. వీటిని వ్యాపనం (డిఫ్యూజన్) లేదా అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ ద్వారా పరికర నిర్మాణం మరియు డోపింగ్ పంపిణీని నియంత్రించడానికి ఉపయోగించవచ్చు; CVD ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క భౌతిక లక్షణాలు బల్క్ మెటీరియల్ లక్షణాలకు భిన్నంగా ఉంటాయి, మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొరలో ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ పరిమాణం సాధారణంగా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది దాని ప్రయోజనం. అయితే, CVD ఎపిటాక్సియల్ పొరలో సెల్ఫ్-డోపింగ్ సులభంగా ఏర్పడుతుంది, ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలలో ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క సెల్ఫ్-డోపింగ్‌ను తగ్గించడానికి కొన్ని చర్యలు తీసుకోవాలి, CVD సాంకేతికత ఇప్పటికీ కొన్ని అంశాలలో అనుభావిక ప్రక్రియ దశలోనే ఉంది, మరింత లోతైన పరిశోధన చేయవలసి ఉంది, తద్వారా CVD సాంకేతికత నిరంతరం అభివృద్ధి చెందుతుంది.

CVD వృద్ధి యంత్రాంగం చాలా సంక్లిష్టమైనది. రసాయన చర్యలో సాధారణంగా అనేక రకాల భాగాలు మరియు పదార్థాలు ఉంటాయి, ఇవి అనేక మధ్యంతర ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయగలవు. మరియు ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, వాయు ప్రవాహ రేటు మొదలైన అనేక స్వతంత్ర చరరాశులు ఉంటాయి. ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియలో ఒకదాని తర్వాత ఒకటిగా అనేక దశలు ముందుకు వెనుకకు సాగుతూ, ఒకదానికొకటి అభివృద్ధి చెందుతూ, మెరుగుపడుతూ ఉంటాయి. ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియలో అనేక వరుస, పరస్పర విస్తరణ మరియు పరిపూర్ణత దశలు ఉంటాయి. CVD ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి యొక్క ప్రక్రియ మరియు యంత్రాంగాన్ని విశ్లేషించడానికి, మొదటగా, వాయు దశలో క్రియాశీల పదార్థాల ద్రావణీయతను, వివిధ వాయువుల సమతుల్య పాక్షిక పీడనాన్ని, గతిజ మరియు ఉష్ణగతిక ప్రక్రియలను స్పష్టం చేయాలి; ఆ తర్వాత, వాయు దశ నుండి సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలానికి క్రియాశీల వాయువుల ద్రవ్య రవాణా, వాయు ప్రవాహం మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలం మధ్య సరిహద్దు పొర ఏర్పడటం, కేంద్రకం యొక్క వృద్ధి, అలాగే ఉపరితల చర్య, వ్యాపనం మరియు వలసలను అర్థం చేసుకోవాలి, తద్వారా చివరికి కావలసిన పొర ఏర్పడుతుంది. CVD వృద్ధి ప్రక్రియలో, రియాక్టర్ యొక్క అభివృద్ధి మరియు పురోగతి కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి, ఇవి ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క నాణ్యతను ఎక్కువగా నిర్ణయిస్తాయి. ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క ఉపరితల స్వరూపం, లాటిస్ లోపాలు, మలినాల పంపిణీ మరియు నియంత్రణ, ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క మందం మరియు ఏకరూపత అనేవి పరికరం యొక్క పనితీరు మరియు దిగుబడిని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి.

–ఈ వ్యాసం విడుదల చేసిందివాక్యూమ్ కోటింగ్ మెషిన్ తయారీదారుగ్వాంగ్‌డాంగ్ జెన్‌హువా