ଆମେ କାହିଁକି ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏପିଟାକ୍ସି କରିବା ଆବଶ୍ୟକ?

ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଶିଳ୍ପ ଶୃଙ୍ଖଳରେ, ବିଶେଷତ the ତୃତୀୟ ପି generation ଼ିର ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର (ପ୍ରଶସ୍ତ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର) ଶିଳ୍ପ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଅଛି ଏବଂepitaxialସ୍ତରଗୁଡିକ ଏହାର ମହତ୍ତ୍ What କ’ଣ?epitaxialସ୍ତର? ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ କ’ଣ?

ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ହେଉଛିୱେଫର୍ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ସାମଗ୍ରୀରେ ନିର୍ମିତ | ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରବେଶ କରିପାରିବ |ୱେଫର୍ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଉତ୍ପାଦନ ଲିଙ୍କ, କିମ୍ବା ଏହା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯାଇପାରିବ |epitaxialଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱାଫର୍ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା | ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ହେଉଛି ନିମ୍ନରେ |ୱେଫର୍| କିନ୍ତୁ ଏହା ପଛ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ନିର୍ମିତ), ଏବଂ ଆଧାର ଯାହା ସମଗ୍ର ସପୋର୍ଟ ଫଙ୍କସନ୍ ବହନ କରେ (ଚିପରେ ଆକାଶ ଛୁଆ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ନିର୍ମିତ) |

ଏପିଟାକ୍ସି ଏକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏକ ନୂତନ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ବ growing ିବାର ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ବୁ refers ାଏ ଯାହା କାଟିବା, ଗ୍ରାଇଣ୍ଡ୍, ପଲିସିଂ ଇତ୍ୟାଦି ଦ୍ୱାରା ଯତ୍ନର ସହିତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯାଇଥାଏ | ନୂତନ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସହିତ ସମାନ ପଦାର୍ଥ ହୋଇପାରେ, କିମ୍ବା ଏହା ଏକ ଭିନ୍ନ ପଦାର୍ଥ ହୋଇପାରେ | (ହୋମୋପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ କିମ୍ବା ହେଟେରୋପିଟାକ୍ସିଆଲ୍) |
ଯେହେତୁ ନୂତନ ଭାବରେ ଗଠିତ ଏକକ ସ୍ଫଟିକ୍ ସ୍ତର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବ ows ିଥାଏ, ଏହାକୁ ଏକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର କୁହାଯାଏ (ସାଧାରଣତ several ଅନେକ ମାଇକ୍ରନ୍ ମୋଟା | ସିଲିକନ୍ କୁ ଏକ ଉଦାହରଣ ଭାବରେ ନିଅ: ସିଲିକନ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧିର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଭଲ ଲାଟାଇସ୍ ଗଠନ ଅଖଣ୍ଡତା ସହିତ ସ୍ଫଟିକର ଏକ ସ୍ତର ବ grow ାଇବା | ଏକ ସିଲିକନ୍ ସିଙ୍ଗଲ୍ ସ୍ଫଟିକ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ଫଟିକ୍ ଆଭିମୁଖ୍ୟ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରତିରୋଧକତା ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପରି ଘନତା), ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ସହିତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍କୁ ଏକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ (ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ୱେଫର୍ = ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର + ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) କୁହାଯାଏ | ଡିଭାଇସ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରରେ କରାଯାଏ |

ଏପିଟାକ୍ସିଆଲିଟି ହୋମୋପିଟାକ୍ସିଆଲିଟି ଏବଂ ହେଟେରୋପିଟାକ୍ସିଆଲିଟିରେ ବିଭକ୍ତ | ହୋମୋପିଟାକ୍ସିଆଲିଟି ହେଉଛି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସହିତ ସମାନ ପଦାର୍ଥର ଏକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ବ grow ାଇବା | ହୋମୋପିଟାକ୍ସିଆଲିଟିର ମହତ୍ତ୍ What କ’ଣ? - ଉତ୍ପାଦ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରନ୍ତୁ | ଯଦିଓ ହୋମୋପିଟାକ୍ସିଆଲିଟି ହେଉଛି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସହିତ ସମାନ ପଦାର୍ଥର ଏକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ବ grow ାଇବା, ଯଦିଓ ପଦାର୍ଥ ସମାନ, ଏହା ସାମଗ୍ରୀର ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ୱେଫର୍ ପୃଷ୍ଠର ସମାନତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ | ଯାନ୍ତ୍ରିକ ପଲିସିଂ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ ପଲିସ୍ ୱାଫର୍ ତୁଳନାରେ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲିଟି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ରେ ଉଚ୍ଚ ଭୂପୃଷ୍ଠ ସମତଳତା, ଉଚ୍ଚ ପରିଷ୍କାର ପରିଚ୍ଛନ୍ନତା, କମ୍ ମାଇକ୍ରୋ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ କମ୍ ଭୂପୃଷ୍ଠ ଅପରିଷ୍କାରତା ଥାଏ | ତେଣୁ, ପ୍ରତିରୋଧକତା ଅଧିକ ସମାନ, ଏବଂ ଭୂପୃଷ୍ଠ କଣିକା, ଷ୍ଟାକିଂ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ପରି ଭୂପୃଷ୍ଠ ଦୋଷକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ସହଜ ଅଟେ | ଏପିଟାକ୍ସି କେବଳ ଉତ୍ପାଦର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ଉତ୍ପାଦର ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ମଧ୍ୟ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ |
ସିଲିକନ୍ ୱେଫର୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ସିଲିକନ୍ ପରମାଣୁର ଅନ୍ୟ ଏକ ସ୍ତର ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ତିଆରି କରିବାର ଲାଭ କ’ଣ? CMOS ସିଲିକନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ୱେଫର୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି (EPI, epitaxial) ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଜଟିଳ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପଦକ୍ଷେପ |
1. ସ୍ଫଟିକ୍ ଗୁଣରେ ଉନ୍ନତି କର |
ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଅପରିଷ୍କାରତା: ୱେଫର୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ କିଛି ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଅପରିଷ୍କାରତା ଥାଇପାରେ | ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଅଭିବୃଦ୍ଧି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣାତ୍ମକ, ନିମ୍ନ-ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଅପରିଷ୍କାର-ଏକାଗ୍ରତା ଏକକ-ସ୍ଫଟିକ୍ ସିଲିକନ୍ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି କରିପାରିବ, ଯାହା ପରବର୍ତ୍ତୀ ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ | ୟୁନିଫର୍ମ ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନା: ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଏକ ସମାନ ସ୍ଫଟିକ୍ ସଂରଚନାକୁ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିପାରିବ, ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପଦାର୍ଥରେ ଶସ୍ୟ ସୀମା ଏବଂ ତ୍ରୁଟିର ପ୍ରଭାବକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ଏବଂ ଏହିପରି ସମଗ୍ର ୱେଫର୍ ର ସ୍ଫଟିକ୍ ଗୁଣରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିବ |
2. ବ electrical ଦୁତିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରନ୍ତୁ |
ଡିଭାଇସ୍ ବ characteristics ଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରନ୍ତୁ: ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ଏକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ବ growing ାଇ, ଡୋପିଂ ଏକାଗ୍ରତା ଏବଂ ପ୍ରକାରର ସିଲିକନ୍ ଉପକରଣର ବ electrical ଦୁତିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା ପାଇଁ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୋଇପାରିବ | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରର ଡୋପିଂ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ଭୋଲଟେଜ୍ ଏବଂ MOSFET ର ଅନ୍ୟ ବ electrical ଦୁତିକ ପାରାମିଟରଗୁଡିକ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ସଜାଡିପାରେ | ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟ୍ ହ୍ରାସ କରନ୍ତୁ: ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣାତ୍ମକ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକରେ ତ୍ରୁଟିର ଘନତା ଥାଏ, ଯାହା ଡିଭାଇସରେ ଲିକେଜ୍ କରେଣ୍ଟକୁ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିଥାଏ, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଉପକରଣର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିଥାଏ |
3. ଉନ୍ନତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନୋଡଗୁଡ଼ିକୁ ସମର୍ଥନ କରନ୍ତୁ |
ବ feature ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଆକାର ହ୍ରାସ କରିବା: ଛୋଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ନୋଡଗୁଡିକରେ (ଯେପରିକି 7nm, 5nm), ଡିଭାଇସ୍ ବ feature ଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଆକାର ହ୍ରାସ ହେବାରେ ଲାଗିଛି, ଅଧିକ ପରିଶୋଧିତ ଏବଂ ଉଚ୍ଚମାନର ସାମଗ୍ରୀ ଆବଶ୍ୟକ କରେ | ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଏହି ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିପାରିବ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ସାନ୍ଦ୍ରତା ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଟେଡ୍ ସର୍କିଟ୍ ଉତ୍ପାଦନକୁ ସମର୍ଥନ କରିପାରିବ | ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ଉନ୍ନତ କରନ୍ତୁ: ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଏକ ଉଚ୍ଚ ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ ହୋଇପାରିବ, ଯାହା ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ୍ ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ | ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ପାୱାର୍ ଡିଭାଇସରେ, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତର ଡିଭାଇସର ବ୍ରେକଡାଉନ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ବ increase ାଇପାରେ ଏବଂ ସୁରକ୍ଷିତ ଅପରେଟିଂ ପରିସର ବ increase ାଇପାରେ |
4. ପ୍ରକ୍ରିୟା ସୁସଙ୍ଗତତା ଏବଂ ମଲ୍ଟି-ଲେୟାର୍ ଗଠନ |
ମଲ୍ଟି-ଲେୟାର୍ ଗଠନ: ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ଟେକ୍ନୋଲୋଜି ଏକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ମଲ୍ଟି-ଲେୟାର୍ ଷ୍ଟ୍ରକଚର୍ସକୁ ବ allows ାଇବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ସ୍ତରରେ ବିଭିନ୍ନ ଡୋପିଂ ଏକାଗ୍ରତା ଏବଂ ପ୍ରକାର ରହିପାରେ | ଜଟିଳ CMOS ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ତ୍ରି-ଦିଗୀୟ ଏକୀକରଣ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଏହା ଅତ୍ୟନ୍ତ ସହାୟକ ହୋଇଥାଏ | ସୁସଙ୍ଗତତା: ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଅଭିବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ବିଦ୍ୟମାନ CMOS ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସହିତ ଅତ୍ୟନ୍ତ ସୁସଙ୍ଗତ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ରେଖାଗୁଡ଼ିକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ନକରି ବିଦ୍ୟମାନ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସହଜରେ ସଂଯୁକ୍ତ ହୋଇପାରିବ |