গার্হস্থ্য সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের স্ব-গতির গতি বোর্ড জুড়ে ত্বরান্বিত হওয়ায় মূল উপাদান এবং মূল উপাদানগুলির স্থানীয়করণ পেরিফেরাল থেকে মূল লিঙ্কগুলিতে অগ্রসর হচ্ছে৷ রাসায়নিকভাবে বাষ্প জমা করা সিলিকন কার্বাইড (CVD SiC), তার চরম ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ, সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জাম উপাদানগুলিতে স্থানীয়করণের জন্য একটি মূল যুদ্ধক্ষেত্র হয়ে উঠেছে। দীর্ঘ সময় ধরে, উচ্চ-সিভিডি SiC উপাদানগুলি বিদেশী কোম্পানিগুলির দ্বারা একচেটিয়া করা হয়েছে, চীনে এচিং, পাতলা-ফিল্ম ডিপোজিশন, এবং পরিষ্কারের সরঞ্জামগুলির মতো মূল সরঞ্জামগুলির পুনরাবৃত্তিমূলক আপগ্রেডিংকে সীমাবদ্ধ করে৷ গার্হস্থ্য CVD SiC প্রস্তুতি প্রযুক্তিতে চলমান অগ্রগতির সাথে এবং উত্পাদন ক্ষমতার ক্রমাগত রোলআউটের সাথে, স্থানীয়করণের একটি তরঙ্গ-বস্তুগত দিক থেকে শুরু করে সরঞ্জামের প্রতিবন্ধকতা ভেঙ্গে-ইতিমধ্যে শুরু হয়েছে, যা চীনের উন্নত প্রক্রিয়া সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের স্থির অগ্রগতির সমর্থনকারী একটি মূল শক্তি হয়ে উঠেছে৷ আসুন একবার দেখে নেওয়া যাক: কেন উচ্চ-সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জাম CVD SiC থেকে অবিচ্ছেদ্য?
সেমিকন্ডাক্টর তৈরির মূল প্রক্রিয়াগুলি-প্লাজমা এচিং, পাতলা-ফিল্ম ডিপোজিশন, বা এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ-অত্যন্ত কঠোর পরিস্থিতিতে কাজ করে। চেম্বারটি উচ্চ-শক্তি ক্ষয়কারী প্লাজমা দিয়ে ভরা (যেমন, ক্লোরিন- বা ফ্লোরিন-এচিং গ্যাস রয়েছে), তাপমাত্রা হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে পৌঁছতে পারে, শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের চাপের সাথে... এই ধরনের গলিত পাত্রে, ধাতুর মতো ধাতু এবং স্থায়িত্বের মতো পরিবেশগত উপাদানগুলি ব্যবহার করতে পারে না। CVD SiC উচ্চ{11}}অর্ধপরিবাহী সরঞ্জামগুলির জন্য আদর্শ উপকরণগুলির মধ্যে একটি হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে৷
প্রথাগত সিরামিক গঠন প্রক্রিয়ার বিপরীতে যেমন প্রতিক্রিয়া সিন্টারিং বা চাপবিহীন সিন্টারিং, CVD SiC রাসায়নিক বাষ্প জমা ব্যবহার করে। হাইড্রোজেন বা আর্গনের মত বাহক গ্যাস সহ সিলিকন- এবং কার্বন-যুক্ত বায়বীয় পূর্বসূরকে 1300 ডিগ্রির বেশি উত্তপ্ত প্রতিক্রিয়া চেম্বারে প্রবেশ করানো হয়। এই গ্যাসগুলি সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে তাপীয় পচন এবং রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, সিলিকন কার্বাইড স্তর পরমাণু দ্বারা পরমাণু বৃদ্ধি পায়। প্রচলিত পাউডার ধাতুবিদ্যা থেকে আলাদা এই বানোয়াট রুটটি শুধুমাত্র CVD SiC-এর ঐতিহ্যগত সিলিকন কার্বাইড সিরামিক-উচ্চ দৃঢ়তা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, অ্যাসিড/ক্ষার ক্ষয় প্রতিরোধের, এবং উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি-এর সুবিধাই দেয় না বরং CVD SiC-এর মতো সিরিজের বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জনের জন্য কঠিন, সিভিডি SiC-এর মতো সিরিজের উপাদানগুলিকেও সমর্থন করে:
উচ্চতর বিশুদ্ধতা: CVD প্রক্রিয়া পারমাণবিক-স্তরে জমার নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে, পিপিবি স্তরে বস্তুগত বিশুদ্ধতা অর্জন করে। ফিল্ম বেধ, রচনা, এবং স্ফটিক গঠন অত্যন্ত অভিন্ন, অমেধ্য এবং ত্রুটি হ্রাস, এবং কর্মক্ষমতা স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি. বাস্তব কর্মক্ষমতা ঘনিষ্ঠভাবে তাত্ত্বিক কর্মক্ষমতা কাছাকাছি.
ঘন, ছিদ্র-মুক্ত কাঠামো: সিন্টারড SiC, প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান নির্বিশেষে, সর্বদা কণার মধ্যে অবশিষ্ট মাইক্রোমিটার-স্কেল ছিদ্র থাকে। একটি প্লাজমা পরিবেশে, ক্ষয়কারী গ্যাসগুলি এই ছিদ্রগুলির মধ্য দিয়ে প্রবেশ করতে পারে, যা প্রগতিশীল ক্ষয় সৃষ্টি করে যা শেষ পর্যন্ত ক্র্যাকিং এবং কণা ঝরানোর দিকে পরিচালিত করে। বিপরীতে, CVD SiC জমা হয় পরমাণু-দ্বারা-পরমাণুর মাধ্যমে বা আণবিক ক্লাস্টারের মাধ্যমে, যার ফলে ক্ষয়কারী গ্যাসের (যেমন, ক্লোরিন- এবং ফ্লোরিন-প্রজাতি রয়েছে) এবং রাসায়নিক পদার্থের মতো পরিবেশে ক্ষয়কারী গ্যাসের উচ্চতর প্রতিরোধের সাথে একটি ঘন পৃষ্ঠ তৈরি হয়। উচ্চ-তাপমাত্রা জারণ। এটি কণার আনুগত্য এবং বিচ্ছিন্নতাও হ্রাস করে, দূষণকে কম করে{12}}অর্ধপরিবাহী উত্পাদনে, উপাদানের আয়ুষ্কাল বাড়ায়, এবং এচিং, জমা, আয়ন ইমপ্লান্টেশন এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া জুড়ে চাহিদাপূর্ণ অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়।
আকৃতির নমনীয়তা: CVD হল একটি গ্যাস-ফেজ প্রতিক্রিয়া; পূর্ববর্তী গ্যাসগুলি যেকোন দৃশ্যমান পৃষ্ঠে ছড়িয়ে পড়তে পারে, জটিল ত্রিমাত্রিক পৃষ্ঠ, গভীর গর্ত, সরু টিউব এবং অন্যান্য অনিয়মিত গ্রাফাইট স্তরগুলিতে অভিন্ন SiC আবরণ জমা করতে সক্ষম করে৷
এই উল্লেখযোগ্য প্রক্রিয়া সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, বর্তমান শিল্প চ্যালেঞ্জগুলি তিনটি দিকের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে:
(1) ডিপোজিশনের সময় অগ্রদূত পরিশোধন এবং দূষণ নিয়ন্ত্রণ: সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড CVD SiC-এর জন্য অত্যন্ত কঠোর অপরিচ্ছন্নতার মাত্রা প্রয়োজন, দাবি করে যে অগ্রদূতরা নিজেদেরকে অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধতার কাঁচামাল হতে হবে। অতিরিক্তভাবে, প্রতিক্রিয়া চেম্বার, গ্যাস লাইন, সাবস্ট্রেট বা অন্য কোন লিঙ্ক দ্বারা প্রবর্তিত যেকোন ট্রেস অমেধ্য (যেমন, লোহা, ক্রোমিয়াম, নিকেল) অবশ্যই এড়ানো উচিত, কারণ তারা জমা স্তরে প্রবেশ করতে পারে এবং উপাদানটিকে উন্নত প্রক্রিয়াগুলির জন্য অনুপযুক্ত করতে পারে। এটি কাঁচামাল পরিশোধন প্রযুক্তি এবং উত্পাদন ব্যবস্থাপনার উপর অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে।
(2) বৃহৎ এলাকায় অভিন্ন জমা: বড়-ক্ষেত্রে, পুরু-চলচ্চিত্র জমা করার সময়, অসম পুরুত্ব, উচ্চ অভ্যন্তরীণ চাপ, ওয়ারিং এবং ক্র্যাকিংয়ের মতো সমস্যাগুলি সহজেই ঘটতে পারে, যা বড়-আকারের উপাদানগুলির গঠনকে সীমিত করে।
(3) আল্ট্রা-নির্ভুল মেশিনিং: যন্ত্রের নির্ভুলতা এবং উপাদানের পৃষ্ঠের রুক্ষতা সরাসরি উপাদানের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। CVD SiC এর Mohs কঠোরতা 9.5 এবং এটি অত্যন্ত ভঙ্গুর। পরবর্তী ন্যানোস্কেল পৃষ্ঠের পলিশিং এবং জটিল আকারের মেশিনিং উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে, কঠোর সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়া ক্ষমতার দাবি করে।