ایپیٹیکسی اور سی وی ڈی میں کیا فرق ہے؟

چپ مینوفیکچرنگ کے پتلی فلم جمع کرنے کے عمل میں، دو ٹیکنالوجیز کا اکثر ایک ساتھ ذکر کیا جاتا ہے، پھر بھی وہ بنیادی طور پر مختلف ہیں — ایپیٹیکسی اور کیمیائی بخارات جمع کرنا۔ وہ کزنز کی طرح ہیں، دونوں کا تعلق "بخار کی نشوونما" کے خاندان سے ہے، لیکن الگ خصوصیات اور طاقت کے ساتھ۔ کبھی کبھی، وہ واضح طور پر الگ ہوتے ہیں؛ دوسری بار، وہ ایک دوسرے میں تبدیل ہو سکتے ہیں اور مخصوص حالات میں ایک ساتھ رہ سکتے ہیں۔

I. بنیادی فرق: ایک کاپی کرنا ہے، دوسرا گرافٹی ہے۔

کیمیکل واپر ڈیپوزیشن (CVD) پتلی فلم جمع کرنے کا سب سے عام طریقہ ہے۔ اس کا اصول آسان ہے: ہدف کے عنصر پر مشتمل گیس کو رد عمل کے چیمبر میں متعارف کرایا جاتا ہے، جہاں گرم ویفر کی سطح پر کیمیائی رد عمل ہوتا ہے، جس سے ایک ٹھوس پتلی فلم بنتی ہے۔ CVD سے تیار کردہ فلمیں عمل کے حالات کے لحاظ سے پولی کرسٹل لائن، بے ساختہ، یا سنگل کرسٹل لائن ہو سکتی ہیں۔ یہ ایک دیوار کو پینٹ کرنے کی طرح ہے - دیوار کے کرسٹل ڈھانچے سے قطع نظر، پینٹ صرف ایک فلم میں مضبوط ہوتا ہے۔ CVD میں جمع کردہ سلکان ڈائی آکسائیڈ، سلکان نائٹرائڈ، پولی کرسٹل لائن سلکان، وغیرہ، سبسٹریٹ کے ساتھ سخت جالی کے ملاپ کے تقاضے نہیں رکھتے ہیں۔

دوسری طرف Epitaphing، CVD خاندان میں ایک "عظیم شاخ" ہے۔ اس کے تقاضے بہت زیادہ سخت ہیں: جمع شدہ فلم میں سبسٹریٹ جیسا ہی کرسٹل ڈھانچہ اور واقفیت ہونی چاہیے، جس میں سبسٹریٹ کے جالیوں کے ترتیب کو مکمل طور پر نقل کرنے کے لیے ایٹم ایک تہہ سے "بڑھتے" ہوتے ہیں۔ Epitaxy اینٹوں کو کاپی کرنے کے لیے ایک ہی ٹیمپلیٹ کا استعمال کرنے کے مترادف ہے — نئی تعمیر شدہ دیوار کو پرانی دیوار کے اینٹوں کے جوڑ کو بالکل سیدھ میں لانا چاہیے۔ Epitaxial تہیں عام طور پر سنگل کرسٹل لائن سلکان، جرمینیئم سلیکون، سلکان کاربائیڈ وغیرہ ہیں، جو کلیدی ڈھانچے کی تعمیر کے لیے استعمال ہوتی ہیں جیسے کہ فعال خطہ اور ٹرانجسٹروں کے ہیٹروجنکشن۔

سیدھے الفاظ میں، تمام ایپیٹیکسی سی وی ڈی ہے، لیکن تمام سی وی ڈی ایپیٹیکسی نہیں ہے۔ Epitaxy CVD کا ایک "سنگل کرسٹل ریپلیکشن" موڈ ہے جو مخصوص حالات میں حاصل کیا جاتا ہے۔

II عمل کی شرائط میں فرق

CVD میں بہت وسیع پروسیس ونڈو ہے۔ درجہ حرارت کمرے کے درجہ حرارت سے لے کر ہزاروں ڈگری سیلسیس تک، ماحول کے دباؤ سے چند پاسکلز تک کا دباؤ، اور گیسوں کی اقسام انتہائی متنوع ہیں۔ کوئی بھی ایسا عمل جو گیس کو رد عمل ظاہر کرنے اور ٹھوس پتلی فلم بنانے کی اجازت دیتا ہے اسے CVD کہا جا سکتا ہے۔ پلازما سے بڑھا ہوا CVD 300-400°C پر سلکان نائٹرائڈ، 600-700°C پر کم پریشر CVD، اور 900°C سے زیادہ درجہ حرارت پر ماحولیاتی دباؤ CVD، سلکان ڈائی آکسائیڈ کو جمع کر سکتا ہے۔ CVD میں سبسٹریٹ کے لیے تقریباً کوئی تقاضے نہیں ہیں—سلیکان، شیشہ، دھاتیں، اور یہاں تک کہ پلاسٹک (کم درجہ حرارت کے حالات میں) سب کو جمع کیا جا سکتا ہے۔

دوسری طرف Epitaphing میں عمل کی کھڑکی بہت تنگ ہوتی ہے۔ ایک کامل سنگل کرسٹل پرت کو اگانے کے لیے، تین سخت شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے۔

سب سے پہلے، سبسٹریٹ سنگل کرسٹل ہونا ضروری ہے. epitaxial تہہ سبسٹریٹ کے کرسٹل جالی کا تسلسل ہے۔ اگر سبسٹریٹ خود پولی کرسٹل لائن یا بے ساختہ ہے، تو سنگل کرسٹل ایپیٹیکسیل پرت کو اگایا نہیں جا سکتا۔

دوسرا، درجہ حرارت کافی زیادہ ہونا چاہیے۔ سلکان ایپیٹیکسی کے لیے، درجہ حرارت عام طور پر 1000-1200 °C ہے؛ سلکان کاربائیڈ ایپیٹیکسی کے لیے، درجہ حرارت 1500-1600 ° C تک بھی پہنچ سکتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت جذب شدہ ایٹموں کے لیے سطح کی کافی نقل و حرکت فراہم کرتا ہے، جس سے وہ کرسٹل جالی میں اپنی صحیح پوزیشن تلاش کر سکتے ہیں۔

تیسرا، شرح نمو سست ہونی چاہیے۔ بہت تیز رفتار کی وجہ سے ایٹموں کو "لائن اپ" کرنے کے لیے کافی وقت نہیں ملے گا، جس کے نتیجے میں پولی کرسٹل لائن ڈھانچے یا نقائص پیدا ہوں گے۔ سلیکون ایپیٹیکسی کے لیے عام شرح نمو 0.1-1 مائیکرو میٹر فی منٹ ہے، جب کہ پولی کرسٹل لائن سلکان کا CVD جمع آسانی سے 10 مائیکرو میٹر فی منٹ تک پہنچ سکتا ہے۔

مزید برآں، epitaxy کے لیے چیمبر کی انتہائی اعلیٰ صفائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ کوئی بھی ناپاک ایٹم ایک عیب کا مرکز بن سکتا ہے، جو سنگل کرسٹل کی سالمیت پر سمجھوتہ کرتا ہے۔

III باہمی تبدیلی

کچھ شرائط کے تحت، epitaxy اور CVD کو باہم تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

CVD سے Epitaxy تک: اگر سبسٹریٹ مونو کرسٹل لائن سلکان ہے، اور جمع کرنے کا درجہ حرارت کافی زیادہ ہے اور شرح نمو کافی سست ہے، تو CVD عمل، جو عام طور پر پولی کرسٹل لائن سلکان پیدا کرتا ہے، کو مونو کرسٹل لائن ایپیٹیکسی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، 900 ° C سے نیچے سائلین کے ساتھ جمع کرنے سے پولی کرسٹل لائن سلکان حاصل ہوتا ہے۔ سائلین جزوی دباؤ کو کم کرتے ہوئے درجہ حرارت کو 1050 ° C تک بڑھانا ایک مونو کرسٹل لائن سلکان سبسٹریٹ پر ایک مونوکریسٹل لائن ایپیٹیکسیل پرت کی نشوونما کی اجازت دیتا ہے۔ یہ epitaxial نمو کا بنیادی اصول ہے — سطح کے پھیلاؤ کی شرح کو بڑھا کر، ایٹموں کو جالی کی جگہوں کو "تلاش" کرنے کا موقع ملتا ہے۔

Epitaxy سے CVD تک: اگر درجہ حرارت کافی زیادہ نہیں ہے، یا شرح نمو بہت تیز ہے، تو epitaxial عمل پولی کرسٹل لائن یا بے ساختہ جمع میں "انحطاط" ہو جائے گا۔ مثال کے طور پر، کم درجہ حرارت پر سلکان کو اپیٹیکسی طور پر اگانے کی کوشش کے نتیجے میں بے ساختہ سلکان ہو سکتا ہے۔ اعلی شرحوں پر ایپیٹاکسی پولی کرسٹل لائن اجزاء متعارف کروا سکتی ہے۔ صنعت میں، یہ "انحطاط" بعض اوقات پولی کرسٹل لائن سلکان پتلی فلموں کو اگانے کے لیے جان بوجھ کر استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، خندق بھرنے میں، بے ساختہ سلکان کی ایک تہہ کو پہلے کم درجہ حرارت پر بفر کے طور پر جمع کیا جاتا ہے، اور پھر اسے کرسٹلائز کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر اینیل کیا جاتا ہے۔

چہارم بقائے باہمی اور Symbiosis

اعلی درجے کی مینوفیکچرنگ کے عمل میں، epitaxy اور CVD اکثر ایک ہی آلات میں ایک ساتھ رہتے ہیں، اور یہاں تک کہ ایک ہی عمل کے مرحلے میں تعاون کرتے ہیں۔

سلیکٹیو ایپیٹیکسی ایک عام مثال ہے۔ سورس ڈرین لفٹ کے عمل میں، ایپیٹیکسیل سلکان کو بے نقاب مونوکریسٹل لائن سلیکون علاقوں میں منتخب طور پر اگانے کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ سلکان ڈائی آکسائیڈ یا سلکان نائٹرائڈ الگ تھلگ علاقوں میں کچھ بھی نہیں اگتا ہے۔ یہ عمل دراصل epitaxy اور CVD کے درمیان ایک "مقابلہ" ہے—monocrystalline سلکان کی سطح پر، ایٹم تیزی سے ہجرت کر سکتے ہیں اور ایک epitaxial تہہ بنانے کے لیے جالی کی جگہ تلاش کر سکتے ہیں۔ موصل سطحوں پر، جوہری نیوکلیشن سست ہے، اور آخری جمع پولی کرسٹل لائن یا بے ساختہ مواد کو منتخب طور پر ہٹایا جا سکتا ہے۔

ایپیٹیکسی اور پولی کرسٹل لائن کی مسلسل جمع: 3D NAND مینوفیکچرنگ میں، بعض اوقات یہ ضروری ہوتا ہے کہ پہلے epitaxially monocrystalline سلکان کو بیج کی تہہ کے طور پر اگایا جائے، اور پھر CVD موڈ پر سوئچ کر کے پولی کرسٹل لائن سلکان کو خندقوں کو بھرنے کے لیے جمع کیا جائے۔ وہی ایپیٹیکسیل آلات درجہ حرارت اور گیس کے تناسب کو ایڈجسٹ کرکے آزادانہ طور پر مونوکرسٹل لائن اور پولی کرسٹل لائن موڈز کے درمیان سوئچ کر سکتے ہیں۔

Epitaxy + تناؤ والی سلیکون ٹیکنالوجی میں جمع: جرمینیئم سلکان PMOS کے منبع اور نالی والے علاقوں میں epitaxily اگایا جاتا ہے، اور اس پر ایک ہی وقت میں CVD جمع کیا جاتا ہے۔ دونوں چینل کمپریسیو تناؤ کو متعارف کرانے اور سوراخ کی نقل و حرکت کو بہتر بنانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔

V. نتیجہ

Epitaxy اور CVD دو الگ الگ طریقوں کی نمائندگی کرتے ہیں: ایک، "ایٹمک لیول پرفیکٹ ریپلیکیشن" کی جستجو، اور دوسرا، "موثر فلم کی تشکیل" کی عملیت پسندی۔ وہ گیس فیز کیمیائی رد عمل کے بنیادی اصولوں کا اشتراک کرتے ہیں، پھر بھی کرسٹل کے معیار، درجہ حرارت کی کھڑکی، اور شرح نمو کے لحاظ سے نمایاں طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ درجہ حرارت اور شرح کو ایڈجسٹ کرکے، وہ آپس میں تبدیل ہوسکتے ہیں۔ ذہین عمل کے ڈیزائن کے ذریعے، وہ ایک ہی ڈیوائس پر ایک ساتھ رہ سکتے ہیں اور اسی عمل میں کام کر سکتے ہیں۔ یہ ان دو کزنز کے درمیان ہم آہنگی کا تعاون ہے جو چپس کو کامل سنگل کرسٹل چینلز اور گھنے پولی کرسٹل لائن گیٹس اور انسولیٹنگ ڈائی الیکٹرک تہوں کو رکھنے کی اجازت دیتا ہے، جو ایک ساتھ کام کرنے والے اربوں ٹرانجسٹروں کی شاندار عمارت کو سہارا دیتا ہے۔

سیمیکوریکس اعلیٰ معیار کی پیشکش کرتا ہے۔سی وی ڈی کوٹنگ کی مصنوعات. اگر آپ کی کوئی پوچھ گچھ ہے یا اضافی تفصیلات کی ضرورت ہے، تو براہ کرم ہم سے رابطہ کرنے میں سنکوچ نہ کریں۔

فون نمبر +86-13567891907 سے رابطہ کریں۔

ای میل: sales@semicorex.com