ఎపిటాక్సీ మరియు CVD మధ్య తేడాలు ఏమిటి

చిప్ తయారీ యొక్క థిన్-ఫిల్మ్ నిక్షేపణ ప్రక్రియలో, రెండు సాంకేతికతలు తరచుగా కలిసి ప్రస్తావించబడతాయి, అయినప్పటికీ అవి ప్రాథమికంగా భిన్నమైనవి-ఎపిటాక్సీ మరియు రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ. వారు దాయాదుల వలె ఉన్నారు, ఇద్దరూ "ఆవిరి పెరుగుదల" కుటుంబానికి చెందినవారు, కానీ ప్రత్యేక లక్షణాలు మరియు బలాలు కలిగి ఉంటారు. కొన్నిసార్లు, అవి స్పష్టంగా వేరుగా ఉంటాయి; ఇతర సమయాల్లో, అవి ఒకదానికొకటి రూపాంతరం చెందుతాయి మరియు నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో సహజీవనం చేయగలవు.

I. ప్రాథమిక వ్యత్యాసం: ఒకటి కాపీ చేయడం, మరొకటి గ్రాఫిటీ

రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) అనేది అత్యంత సాధారణ సన్నని ఫిల్మ్ నిక్షేపణ పద్ధతి. దీని సూత్రం చాలా సులభం: లక్ష్య మూలకాన్ని కలిగి ఉన్న వాయువు ప్రతిచర్య గదిలోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, ఇక్కడ వేడిచేసిన పొర ఉపరితలంపై రసాయన ప్రతిచర్య ఏర్పడుతుంది, ఇది ఘన సన్నని చలనచిత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. CVD-ఉత్పత్తి చేయబడిన చలనచిత్రాలు ప్రక్రియ పరిస్థితులపై ఆధారపడి పాలీక్రిస్టలైన్, నిరాకార లేదా ఏక-స్ఫటికాకారంగా ఉంటాయి. ఇది గోడకు పెయింటింగ్ చేయడం లాంటిది-గోడ యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణంతో సంబంధం లేకుండా, పెయింట్ కేవలం ఫిల్మ్‌గా ఘనీభవిస్తుంది. CVD-డిపాజిటెడ్ సిలికాన్ డయాక్సైడ్, సిలికాన్ నైట్రైడ్, పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ మొదలైన వాటికి సబ్‌స్ట్రేట్‌తో ఖచ్చితమైన లాటిస్ మ్యాచింగ్ అవసరాలు లేవు.

మరోవైపు, ఎపిటాఫింగ్ అనేది CVD కుటుంబంలో "నోబుల్ బ్రాంచ్". దీని అవసరాలు చాలా కఠినంగా ఉంటాయి: డిపాజిటెడ్ ఫిల్మ్‌కు సబ్‌స్ట్రేట్ వలె అదే క్రిస్టల్ స్ట్రక్చర్ మరియు ఓరియంటేషన్ ఉండాలి, అణువులు ఉపరితలం యొక్క లాటిస్ అమరికను ఖచ్చితంగా ప్రతిబింబించేలా పొరల వారీగా "పెరుగుతాయి". Epitaxy అనేది ఇటుకలను కాపీ చేయడానికి అదే టెంప్లేట్‌ను ఉపయోగించడం లాంటిది-కొత్తగా నిర్మించిన గోడ పాత గోడ యొక్క ఇటుక కీళ్లను ఖచ్చితంగా సమలేఖనం చేయాలి. ఎపిటాక్సియల్ పొరలు సాధారణంగా సింగిల్-స్ఫటికాకార సిలికాన్, జెర్మేనియం సిలికాన్, సిలికాన్ కార్బైడ్ మొదలైనవి, ట్రాన్సిస్టర్‌ల క్రియాశీల ప్రాంతం మరియు హెటెరోజక్షన్‌ల వంటి కీలక నిర్మాణాలను నిర్మించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

సరళంగా చెప్పాలంటే, అన్ని ఎపిటాక్సీ CVD, కానీ అన్ని CVD ఎపిటాక్సీ కాదు. ఎపిటాక్సీ అనేది నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో సాధించబడిన CVD యొక్క "సింగిల్-క్రిస్టల్ రెప్లికేషన్" మోడ్.

II. ప్రక్రియ పరిస్థితులలో తేడాలు

CVD చాలా విస్తృత ప్రక్రియ విండోను కలిగి ఉంది. ఉష్ణోగ్రతలు గది ఉష్ణోగ్రత నుండి వేల డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉండవచ్చు, వాతావరణ పీడనం నుండి కొన్ని పాస్కల్స్ వరకు ఒత్తిడి ఉంటుంది మరియు వాయువుల రకాలు చాలా వైవిధ్యంగా ఉంటాయి. వాయువు ప్రతిస్పందించడానికి మరియు ఘనమైన సన్నని పొరను రూపొందించడానికి అనుమతించే ఏదైనా ప్రక్రియను CVD అని పిలుస్తారు. ప్లాస్మా-మెరుగైన CVD సిలికాన్ నైట్రైడ్‌ను 300-400°C వద్ద, అల్పపీడన CVDని 600-700°C వద్ద, మరియు వాతావరణ పీడనం CVDని 900°C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, సిలికాన్ డయాక్సైడ్‌ను జమ చేయగలదు. CVDకి సబ్‌స్ట్రేట్‌కు దాదాపుగా ఎలాంటి అవసరాలు లేవు-సిలికాన్, గాజు, లోహాలు మరియు ప్లాస్టిక్‌లు (తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితుల్లో) అన్నీ జమ చేయబడతాయి.

ఎపిటాఫింగ్, మరోవైపు, చాలా ఇరుకైన ప్రక్రియ విండోను కలిగి ఉంది. ఖచ్చితమైన సింగిల్-క్రిస్టల్ పొరను పెంచడానికి, మూడు కఠినమైన షరతులను తప్పక తీర్చాలి.

మొదట, ఉపరితలం తప్పనిసరిగా సింగిల్-క్రిస్టల్‌గా ఉండాలి. ఎపిటాక్సియల్ పొర అనేది సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క కొనసాగింపు; ఉపరితలం స్వయంగా పాలీక్రిస్టలైన్ లేదా నిరాకారమైనట్లయితే, సింగిల్-స్ఫటిక ఎపిటాక్సియల్ పొరను పెంచడం సాధ్యం కాదు.

రెండవది, ఉష్ణోగ్రత తగినంత ఎక్కువగా ఉండాలి. సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ కోసం, ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా 1000-1200 ° C; సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సీకి, ఉష్ణోగ్రత 1500-1600°Cకి కూడా చేరుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత శోషించబడిన పరమాణువులకు తగినంత ఉపరితల చలనశీలతను అందిస్తుంది, క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో వాటి సరైన స్థానాలను కనుగొనడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

మూడవది, వృద్ధి రేటు నెమ్మదిగా ఉండాలి. చాలా వేగవంతమైన రేటు పరమాణువులకు "లైన్ అప్" చేయడానికి తగినంత సమయం ఉండదు, ఫలితంగా పాలీక్రిస్టలైన్ నిర్మాణాలు లేదా లోపాలు ఏర్పడతాయి. సిలికాన్ ఎపిటాక్సీ యొక్క సాధారణ వృద్ధి రేట్లు నిమిషానికి 0.1-1 మైక్రోమీటర్లు, అయితే పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ యొక్క CVD నిక్షేపణ నిమిషానికి 10 మైక్రోమీటర్లకు సులభంగా చేరుకుంటుంది.

ఇంకా, ఎపిటాక్సీకి చాంబర్ యొక్క చాలా ఎక్కువ శుభ్రత అవసరం; ఏదైనా అశుద్ధ పరమాణువు లోపం కేంద్రంగా మారవచ్చు, ఒకే క్రిస్టల్ యొక్క సమగ్రతను రాజీ చేస్తుంది.

III. పరస్పర మార్పిడి

కొన్ని పరిస్థితులలో, ఎపిటాక్సీ మరియు CVD పరస్పరం మార్చబడతాయి.

CVD నుండి ఎపిటాక్సీకి: సబ్‌స్ట్రేట్ మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ అయితే, మరియు నిక్షేపణ ఉష్ణోగ్రత తగినంత ఎక్కువగా ఉంటే మరియు వృద్ధి రేటు తగినంత నెమ్మదిగా ఉంటే, సాధారణంగా పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే CVD ప్రక్రియను మోనోక్రిస్టలైన్ ఎపిటాక్సీగా మార్చవచ్చు. ఉదాహరణకు, 900°C కంటే తక్కువ సిలేన్‌తో నిక్షేపణ పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను ఇస్తుంది; సిలేన్ పాక్షిక పీడనాన్ని తగ్గించేటప్పుడు ఉష్ణోగ్రతను 1050°Cకి పెంచడం వలన మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై మోనోక్రిస్టలైన్ ఎపిటాక్సియల్ పొర వృద్ధి చెందుతుంది. ఇది ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం-ఉపరితల వ్యాప్తి రేటును పెంచడం ద్వారా, అణువులు లాటిస్ స్థానాలను "కనుగొనే" అవకాశాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఎపిటాక్సీ నుండి CVD వరకు: ఉష్ణోగ్రత తగినంతగా లేకుంటే లేదా వృద్ధి రేటు చాలా వేగంగా ఉంటే, ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ పాలీక్రిస్టలైన్ లేదా నిరాకార నిక్షేపణగా "క్షీణిస్తుంది". ఉదాహరణకు, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఎపిటాక్సియల్‌గా సిలికాన్‌ను పెంచడానికి ప్రయత్నించడం వల్ల నిరాకార సిలికాన్ ఏర్పడవచ్చు; అధిక ధరలలో ఎపిటాక్సీ పాలీక్రిస్టలైన్ భాగాలను పరిచయం చేయవచ్చు. పరిశ్రమలో, ఈ "అధోకరణం" కొన్నిసార్లు ఉద్దేశపూర్వకంగా పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సన్నని ఫిల్మ్‌లను పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, ట్రెంచ్ ఫిల్లింగ్‌లో, నిరాకార సిలికాన్ పొర మొదట తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద బఫర్‌గా నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది, ఆపై దానిని స్ఫటికీకరణ చేయడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎనియల్ చేయబడుతుంది.

IV. సహజీవనం మరియు సహజీవనం

అధునాతన ఉత్పాదక ప్రక్రియలలో, ఎపిటాక్సీ మరియు CVD తరచుగా ఒకే పరికరాలలో సహజీవనం చేస్తాయి మరియు అదే ప్రక్రియ దశలో కూడా సహకరిస్తాయి.

సెలెక్టివ్ ఎపిటాక్సీ ఒక సాధారణ ఉదాహరణ. సోర్స్-డ్రెయిన్ లిఫ్ట్ ప్రక్రియలలో, ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్‌ను బహిర్గతమైన మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ ప్రాంతాలలో ఎంపిక చేసి పెంచాలి, అయితే సిలికాన్ డయాక్సైడ్ లేదా సిలికాన్ నైట్రైడ్ ఐసోలేషన్ ప్రాంతాలలో ఏమీ పెరగదు. ఈ ప్రక్రియ నిజానికి ఎపిటాక్సీ మరియు CVDల మధ్య ఒక "పోటీ"-మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ ఉపరితలంపై, పరమాణువులు వేగంగా వలసపోతాయి మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొరను ఏర్పరచడానికి లాటిస్ స్థానాలను కనుగొనవచ్చు; ఇన్సులేటింగ్ ఉపరితలాలపై, పరమాణు కేంద్రకం నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు చివరిగా నిక్షిప్తం చేయబడిన పాలీక్రిస్టలైన్ లేదా నిరాకార పదార్థాన్ని ఎంపిక చేసి దూరంగా ఉంచవచ్చు.

ఎపిటాక్సీ మరియు పాలీక్రిస్టలైన్ యొక్క నిరంతర నిక్షేపణ: 3D NAND తయారీలో, కొన్నిసార్లు మొదట మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను విత్తన పొరగా పెంచడం అవసరం, ఆపై కందకాలు పూరించడానికి పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను డిపాజిట్ చేయడానికి CVD మోడ్‌కు మారడం అవసరం. అదే ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలు ఉష్ణోగ్రత మరియు వాయువు నిష్పత్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా మోనోక్రిస్టలైన్ మరియు పాలీక్రిస్టలైన్ మోడ్‌ల మధ్య స్వేచ్ఛగా మారవచ్చు.

ఎపిటాక్సీ + స్ట్రెయిన్డ్ సిలికాన్ టెక్నాలజీలో నిక్షేపణ: జెర్మేనియం సిలికాన్‌ను PMOS యొక్క మూలం మరియు కాలువ ప్రాంతాలలో ఎపిటాక్సియల్‌గా పెంచుతారు మరియు సిలికాన్ నైట్రైడ్ స్ట్రెస్ ప్యాడ్ ఏకకాలంలో దానిపై CVD నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది. ఛానల్ కంప్రెసివ్ స్ట్రెస్‌ని పరిచయం చేయడానికి మరియు హోల్ మొబిలిటీని మెరుగుపరచడానికి ఇద్దరూ కలిసి పని చేస్తారు.

V. ముగింపు

ఎపిటాక్సీ మరియు CVD రెండు విభిన్న విధానాలను సూచిస్తాయి: ఒకటి, "అణు-స్థాయి పరిపూర్ణ ప్రతిరూపణ" యొక్క అన్వేషణ, మరియు మరొకటి, "సమర్థవంతమైన చలనచిత్ర నిర్మాణం" యొక్క వ్యావహారికసత్తావాదం. వారు గ్యాస్-ఫేజ్ రసాయన ప్రతిచర్యల యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలను పంచుకుంటారు, అయినప్పటికీ క్రిస్టల్ నాణ్యత, ఉష్ణోగ్రత విండో మరియు వృద్ధి రేటు పరంగా గణనీయంగా విభేదిస్తారు. ఉష్ణోగ్రత మరియు రేటు సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, అవి పరస్పరం మార్చబడతాయి; తెలివిగల ప్రక్రియ రూపకల్పన ద్వారా, అవి ఒకే పరికరంలో సహజీవనం చేయగలవు మరియు అదే ప్రక్రియలో పని చేస్తాయి. ఈ ఇద్దరు కజిన్‌ల మధ్య ఈ సామరస్యపూర్వక సహకారం వల్ల చిప్‌లు ఖచ్చితమైన సింగిల్-క్రిస్టల్ ఛానెల్‌లు మరియు దట్టమైన పాలీక్రిస్టలైన్ గేట్‌లు మరియు ఇన్సులేటింగ్ డైలెక్ట్రిక్ లేయర్‌లు రెండింటినీ కలిగి ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది, బిలియన్ల కొద్దీ ట్రాన్సిస్టర్‌ల అద్భుతమైన భవనానికి మద్దతు ఇస్తుంది.

సెమికోరెక్స్ అధిక నాణ్యతను అందిస్తుందిCVD పూత ఉత్పత్తులు. మీకు ఏవైనా విచారణలు ఉంటే లేదా అదనపు వివరాలు కావాలంటే, దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.

ఫోన్ # +86-13567891907 సంప్రదించండి

ఇమెయిల్: sales@semicorex.com