ସିସି ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା (୧)

ଯେପରି ଆମେ ଜାଣୁ, ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର କ୍ଷେତ୍ରରେ, ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଲିକନ୍ (ସି) ହେଉଛି ବିଶ୍ widely ର ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ଏବଂ ସର୍ବ ବୃହତ-ଭଲ୍ୟୁମ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ମ basic ଳିକ ପଦାର୍ଥ | ସମ୍ପ୍ରତି, 90% ରୁ ଅଧିକ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉତ୍ପାଦ ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ ସାମଗ୍ରୀ ବ୍ୟବହାର କରି ଉତ୍ପାଦିତ ହେଉଛି | ଆଧୁନିକ ଶକ୍ତି କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଚାହିଦା ବ, ଼ିବା ସହିତ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ସାମଗ୍ରୀର ମୁଖ୍ୟ ପାରାମିଟର ଯଥା ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ଓସାର, ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଫିଲ୍ଡ ଶକ୍ତି, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସ୍ୟାଚୁରେସନ୍ ରେଟ୍ ଏବଂ ଥର୍ମାଲ୍ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି ପାଇଁ ଅଧିକ କଠୋର ଆବଶ୍ୟକତା ରଖାଯାଇଛି | ଏହି ପରିସ୍ଥିତିରେ, ବିସ୍ତୃତ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ସାମଗ୍ରୀ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍। |ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ |(SiC) ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ସାନ୍ଧ୍ରତା ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରିୟ ଭାବରେ ଉଭା ହୋଇଛି |

ଏକ ଯ ound ଗିକ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଭାବରେ,ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ |ପ୍ରକୃତିରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବିରଳ ଏବଂ ଖଣିଜ ମୋଇସାନାଇଟ୍ ଆକାରରେ ଦେଖାଯାଏ | ସମ୍ପ୍ରତି, ଦୁନିଆରେ ବିକ୍ରି ହେଉଥିବା ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କୃତ୍ରିମ ଭାବରେ ସିନ୍ଥାଇଜ୍ ହୋଇଛି | ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡରେ ଉଚ୍ଚ କଠିନତା, ଉଚ୍ଚ ଥର୍ମାଲ୍ କଣ୍ଡକ୍ଟିଭିଟି, ଭଲ ଥର୍ମାଲ୍ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଜଟିଳ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଫିଲ୍ଡର ସୁବିଧା ଅଛି | ହାଇ ଭୋଲଟେଜ୍ ଏବଂ ହାଇ ପାୱାର୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉପକରଣ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ଏହା ଏକ ଆଦର୍ଶ ପଦାର୍ଥ |

ତେବେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପାୱାର୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ କିପରି ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୁଏ?

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ପାରମ୍ପାରିକ ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ କ’ଣ? ଏହି ପ୍ରସଙ୍ଗରୁ ଆରମ୍ଭ କରି, “ବିଷୟରେସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣ |ଉତ୍ପାଦନ ”ଗୋଟିଏ ପରେ ଗୋଟିଏ ରହସ୍ୟ ପ୍ରକାଶ କରିବ |

I

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନର ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରବାହ |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସାଧାରଣତ sil ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ସହିତ ସମାନ, ମୁଖ୍ୟତ phot ଫୋଟୋଲିଥୋଗ୍ରାଫି, ସଫେଇ, ଡୋପିଂ, ଇଚିଂ, ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ଗଠନ, ପତଳା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା | ଅନେକ ଶକ୍ତି ଉପକରଣ ନିର୍ମାତା ସିଲିକନ୍ ଆଧାରିତ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ ଆଧାର କରି ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍ପାଦନ ଲାଇନକୁ ନବୀକରଣ କରି ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ପାଦନ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରିବେ | ତଥାପି, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବିଶେଷ ଗୁଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ ଯେ ଏହାର ଡିଭାଇସ୍ ଉତ୍ପାଦନରେ କିଛି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉଚ୍ଚ ବିକାଶ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ କରେଣ୍ଟକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରିବାକୁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକୁ ସକ୍ଷମ କରିବା ପାଇଁ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ବିକାଶ ପାଇଁ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଉପକରଣ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରିବା ଆବଶ୍ୟକ |

II

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଡ୍ୟୁଲ୍ ର ପରିଚୟ |

ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସ୍ process ତନ୍ତ୍ର ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଡ୍ୟୁଲ୍ ଗୁଡିକ ମୁଖ୍ୟତ in ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଡୋପିଂ, ଗେଟ୍ ଗଠନ ଗଠନ, ମର୍ଫୋଲୋଜି ଇଚିଂ, ଧାତୁକରଣ ଏବଂ ପତଳା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରିଥାଏ |

(1) ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ୍ ଡୋପିଂ: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡରେ ଅଧିକ ଅଙ୍ଗାରକାମ୍ଳ-ସିଲିକନ୍ ବଣ୍ଡ ଶକ୍ତି ହେତୁ ଅପରିଷ୍କାର ପରମାଣୁଗୁଡିକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡରେ ବିସ୍ତାର କରିବା କଷ୍ଟକର | ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାବେଳେ, PN ଜଙ୍କସନଗୁଡିକର ଡୋପିଂ କେବଳ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ଦ୍ୱାରା ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ |
ଡୋପିଂ ସାଧାରଣତ imp ବୋରନ୍ ଏବଂ ଫସଫରସ୍ ପରି ଅପରିଷ୍କାର ଆୟନ ସହିତ କରାଯାଇଥାଏ ଏବଂ ଡୋପିଂ ଗଭୀରତା ସାଧାରଣତ 0.1 0.1μm ~ 3μm | ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପଦାର୍ଥର ଲାଟାଇସ୍ ଗଠନକୁ ନଷ୍ଟ କରିଦେବ | ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ଦ୍ caused ାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଲାଟାଇସ୍ କ୍ଷୟକୁ ମରାମତି କରିବା ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠର ରୁଗ୍ଣତା ଉପରେ ଆନ୍ନାଲିଙ୍ଗର ପ୍ରଭାବକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆନ୍ଲିଙ୍ଗ୍ ଆବଶ୍ୟକ | ମୂଳ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଆନ୍ଲିଙ୍ଗ୍ |

ଚିତ୍ର 1 ଆୟନ ପ୍ରତିରୋପଣ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଆନ୍ଲିଙ୍ଗ୍ ପ୍ରଭାବଗୁଡିକର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

(୨) ଗେଟ୍ ଗଠନ ଗଠନ: SiC / SiO2 ଇଣ୍ଟରଫେସର ଗୁଣବତ୍ତା ଚ୍ୟାନେଲ ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ MOSFET ର ଗେଟ୍ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ଉପରେ ବହୁତ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ | ଉଚ୍ଚମାନର SiC / SiO2 ଇଣ୍ଟରଫେସର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ପରମାଣୁ (ଯେପରିକି ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ପରମାଣୁ) ସହିତ SiC / SiO2 ଇଣ୍ଟରଫେସରେ ଡଙ୍ଗଲିଙ୍ଗ ବଣ୍ଡକୁ କ୍ଷତିପୂରଣ ଦେବା ପାଇଁ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଗେଟ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ପୋଷ୍ଟ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଆନ୍ଲିଙ୍ଗ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିକାଶ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ | ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ମୂଳ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ଗେଟ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଅକ୍ସିଡେସନ୍, LPCVD, ଏବଂ PECVD |

ଚିତ୍ର 2 ସାଧାରଣ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ଜମା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

()) ମର୍ଫୋଲୋଜି ଏଚିଂ: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ରାସାୟନିକ ଦ୍ରବଣରେ ନିଷ୍କ୍ରିୟ, ଏବଂ ସଠିକ୍ ମର୍ଫୋଲୋଜି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କେବଳ ଶୁଖିଲା ଇଞ୍ଚିଂ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ | ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅନୁଯାୟୀ ମାସ୍କ ସାମଗ୍ରୀ, ମାସ୍କ ଏଚିଂ ଚୟନ, ମିଶ୍ରିତ ଗ୍ୟାସ୍, ସାଇଡୱାଲ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ଇଚିଂ ହାର, ସାଇଡୱାଲ୍ ରୁଗ୍ ଇତ୍ୟାଦି ବିକାଶ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ | ମୂଳ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ପତଳା ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ଜମା, ଫୋଟୋଲିଥୋଗ୍ରାଫି, ଡାଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର କ୍ଷୟ ଏବଂ ଶୁଖିଲା ଇଞ୍ଚ ପ୍ରକ୍ରିୟା |

ଚିତ୍ର 3 ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଇଚିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

(4) ମେଟାଲାଇଜେସନ୍: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସହିତ ଏକ ଭଲ ନିମ୍ନ-ପ୍ରତିରୋଧକ ଓହମିକ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ପାଇଁ ଉପକରଣର ଉତ୍ସ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଧାତୁ ଆବଶ୍ୟକ କରେ | ଏହା କେବଳ ଧାତୁ ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଏବଂ ଧାତୁ-ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଯୋଗାଯୋଗର ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ସ୍ଥିତିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ସ୍କଟ୍କି ବ୍ୟାରେଜ୍ ଉଚ୍ଚତା ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ଧାତୁ-ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଓହମିକ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାତ୍ରା ଆନ୍ନାଲିଙ୍ଗ୍ ଆବଶ୍ୟକ କରେ | ମୂଳ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ଧାତୁ ଚୁମ୍ବକୀୟ ସ୍ପୁଟରିଂ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବିମ୍ ବାଷ୍ପୀକରଣ ଏବଂ ଦ୍ରୁତ ତାପଜ ଆନ୍ନାଲିଙ୍ଗ୍ |

ଚିତ୍ର 4 ଚୁମ୍ବକୀୟ ସ୍ପୁଟରିଂ ନୀତି ଏବଂ ଧାତୁକରଣ ପ୍ରଭାବର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |

(5) ପତଳା ପ୍ରକ୍ରିୟା: ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ପଦାର୍ଥରେ ଉଚ୍ଚ କଠିନତା, ଉଚ୍ଚ ଚତୁରତା ଏବଂ ନିମ୍ନ ଭଙ୍ଗା କଠିନତାର ଗୁଣ ରହିଛି | ଏହାର ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପଦାର୍ଥର ଭଙ୍ଗା ଭଙ୍ଗା, ୱେଫର୍ ଭୂପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ଉପ-ପୃଷ୍ଠରେ କ୍ଷତି ଘଟାଇଥାଏ | ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ପାଦନ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ନୂତନ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିକଶିତ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ | ମୂଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା ହେଉଛି ଗ୍ରାଇଣ୍ଡ୍ ଡିସ୍କ, ଫିଲ୍ମ ଷ୍ଟିକ୍ ଏବଂ ପିଲିଂ ଇତ୍ୟାଦି |

ଚିତ୍ର 5 ୱେଫର୍ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ / ପତଳା ନୀତିର ସ୍କିଜେଟିକ୍ ଚିତ୍ର |