අඟල් 2-12 නිල් මැණික් වේෆර් නිෂ්පාදනය සඳහා නිල් මැණික් ඉන්ගෝට් වර්ධන උපකරණ Czochralski CZ ක්රමය
වැඩ කිරීමේ මූලධර්මය
CZ ක්රමය පහත පියවර හරහා ක්රියාත්මක වේ:
1. උණු කිරීමේ අමුද්රව්ය: අධි-සංශුද්ධතාවය Al₂O₃ (සංශුද්ධතාවය >99.999%) 2050–2100°C දී ඉරිඩියම් කබොලක උණු කරනු ලැබේ.
2. බීජ ස්ඵටිකයක් හැඳින්වීම: බීජ ස්ඵටිකයක් දියවීමට පහත් කර, පසුව විස්ථාපනය ඉවත් කිරීම සඳහා බෙල්ලක් (විෂ්කම්භය 1 මි.මී.) සෑදීමට වේගයෙන් ඇද දමනු ලැබේ.
3. උරහිස් සැකැස්ම සහ තොග වර්ධනය: ඇදීමේ වේගය 0.2–1 mm/h දක්වා අඩු වන අතර, ක්රමයෙන් ස්ඵටික විෂ්කම්භය ඉලක්කගත ප්රමාණයට (උදා: අඟල් 4–12) පුළුල් වේ.
4. ඇනීලිං සහ සිසිලනය: තාප ආතතිය නිසා ඇතිවන ඉරිතැලීම් අවම කිරීම සඳහා ස්ඵටිකය 0.1–0.5°C/min හි සිසිල් කරනු ලැබේ.
5. අනුකූල ස්ඵටික වර්ග:
ඉලෙක්ට්රොනික ශ්රේණිය: අර්ධ සන්නායක උපස්ථර (TTV <5 μm)
දෘශ්ය ශ්රේණිය: UV ලේසර් කවුළු (සම්ප්රේෂණය >90%@200 nm)
මාත්රණය කළ ප්රභේද: රූබි (Cr³⁺ සාන්ද්රණය 0.01–0.5 wt.%), නිල් නිල් මැණික් නල
මූලික පද්ධති සංරචක
1. ද්රවාංක පද්ධතිය
ඉරිඩියම් කෲසිබල්: 2300°C දක්වා ප්රතිරෝධී, විඛාදනයට ප්රතිරෝධී, විශාල ද්රවාංක (කිලෝග්රෑම් 100–400) සමඟ අනුකූල වේ.
ප්රේරක තාපන උදුන: බහු-කලාප ස්වාධීන උෂ්ණත්ව පාලනය (± 0.5°C), ප්රශස්ත තාප අනුක්රමණ.
2. ඇදගෙන යාම සහ භ්රමණ පද්ධතිය
ඉහළ-නිරවද්ය සර්වෝ මෝටරය: ඇදීමේ විභේදනය 0.01 mm/h, භ්රමණ සාන්ද්රණය <0.01 mm.
චුම්භක තරල මුද්රාව: අඛණ්ඩ වර්ධනය සඳහා ස්පර්ශ නොවන සම්ප්රේෂණය (> පැය 72).
3. තාප පාලන පද්ධතිය
PID සංවෘත-ලූප් පාලනය: තාප ක්ෂේත්රය ස්ථාවර කිරීම සඳහා තත්ය කාලීන බල ගැලපීම (50–200 kW).
නිෂ්ක්රීය වායු ආරක්ෂාව: ඔක්සිකරණය වැළැක්වීම සඳහා Ar/N₂ මිශ්රණය (99.999% සංශුද්ධතාවය).
4. ස්වයංක්රීයකරණය සහ අධීක්ෂණය
CCD විෂ්කම්භය නිරීක්ෂණය: තත්ය කාලීන ප්රතිපෝෂණ (නිරවද්යතාවය ± 0.01 මි.මී.).
අධෝරක්ත තාප විද්යාව: ඝන-ද්රව අතුරුමුහුණත් රූප විද්යාව නිරීක්ෂණය කරයි.
CZ එදිරිව KY ක්රමය සංසන්දනය කිරීම
පරාමිතිය | CZ ක්රමය | KY ක්රමය |
උපරිම ස්ඵටික ප්රමාණය | අඟල් 12 (මි.මී. 300) | 400 මි.මී. (පෙයාර්ස් හැඩැති ඉන්ගෝට්) |
දෝෂ ඝනත්වය | <100/සෙ.මී.² | <50/සෙ.මී.² |
වර්ධන අනුපාතය | 0.5–5 මි.මී./පැ. | 0.1–2 මි.මී./පැ. |
බලශක්ති පරිභෝජනය | 50–80 kWh/kg | 80–120 kWh/kg |
අයදුම්පත් | LED උපස්ථර, GaN එපිටැක්සි | දෘශ්ය කවුළු, විශාල කුට්ටි |
පිරිවැය | මධ්යස්ථ (ඉහළ උපකරණ ආයෝජනය) | ඉහළ (සංකීර්ණ ක්රියාවලිය) |
ප්රධාන යෙදුම්
1. අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය
GaN එපිටැක්සියල් උපස්ථර: ක්ෂුද්ර-LED සහ ලේසර් ඩයෝඩ සඳහා අඟල් 2–8 වේෆර් (TTV <10 μm).
SOI වේෆර්: ත්රිමාණ-ඒකාබද්ධ චිප් සඳහා මතුපිට රළුබව <0.2 nm.
2. දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික විද්යාව
UV ලේසර් කවුළු: ලිතෝග්රැෆි දෘෂ්ටි විද්යාව සඳහා 200 W/cm² බල ඝනත්වයට ඔරොත්තු දෙයි.
අධෝරක්ත සංරචක: තාප ප්රතිබිම්බනය සඳහා අවශෝෂණ සංගුණකය <10⁻³ cm⁻¹.
3. පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ
ස්මාර්ට්ෆෝන් කැමරා ආවරණ: Mohs දෘඪතාව 9, 10× සීරීම් ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම.
ස්මාර්ට් ඔරලෝසු සංදර්ශක: ඝනකම 0.3–0.5 මි.මී., සම්ප්රේෂණය > 92%.
4. ආරක්ෂක සහ අභ්යවකාශ
න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක කවුළු: 10¹⁶ n/cm² දක්වා විකිරණ ඉවසීම.
අධි බලැති ලේසර් දර්පණ: තාප විරූපණය <λ/20@1064 nm.
XKH හි සේවාවන්
1. උපකරණ අභිරුචිකරණය
පරිමාණය කළ හැකි කුටීර නිර්මාණය: අඟල් 2–12 වේෆර් නිෂ්පාදනය සඳහා Φ200–400 මි.මී. වින්යාසයන්.
මාත්රණ නම්යශීලීභාවය: සකස් කරන ලද දෘශ්ය ඉලෙක්ට්රොනික ගුණාංග සඳහා දුර්ලභ-පෘථිවි (Er/Yb) සහ සංක්රාන්ති-ලෝහ (Ti/Cr) මාත්රණය සඳහා සහය දක්වයි.
2. අන්තයේ සිට අවසානය දක්වා සහාය
ක්රියාවලි ප්රශස්තිකරණය: LED, RF උපාංග සහ විකිරණ-දැඩි කළ සංරචක සඳහා පූර්ව වලංගු වට්ටෝරු (50+).
ගෝලීය සේවා ජාලය: මාස 24ක වගකීමක් සහිතව 24/7 දුරස්ථ රෝග විනිශ්චය සහ ස්ථානීය නඩත්තුව.
3. පහළට සැකසුම් කිරීම
වේෆර් නිෂ්පාදනය: අඟල් 2–12 වේෆර් (C/A-තලය) සඳහා පෙති කැපීම, ඇඹරීම සහ ඔප දැමීම.
අගය එකතු කළ නිෂ්පාදන:
දෘශ්ය සංරචක: UV/IR කවුළු (ඝනකම 0.5–50 මි.මී.).
ආභරණ ශ්රේණියේ ද්රව්ය: Cr³⁺ රූබි (GIA සහතික කළ), Ti³⁺ තරු නිල් මැණික්.
4. තාක්ෂණික නායකත්වය
සහතික: EMI-අනුකූල වේෆර්.
පේටන්ට් බලපත්ර: CZ ක්රම නවෝත්පාදනයේ මූලික පේටන්ට් බලපත්ර.
නිගමනය
CZ ක්රම උපකරණ විශාල මාන අනුකූලතාව, අතිශය අඩු දෝෂ අනුපාත සහ ඉහළ ක්රියාවලි ස්ථායිතාව ලබා දෙන අතර, එය LED, අර්ධ සන්නායක සහ ආරක්ෂක යෙදුම් සඳහා කර්මාන්ත මිණුම් ලකුණ බවට පත් කරයි. XKH උපකරණ යෙදවීමේ සිට පශ්චාත්-වර්ධන සැකසුම් දක්වා පුළුල් සහාය ලබා දෙන අතර, ගනුදෙනුකරුවන්ට පිරිවැය-ඵලදායී, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත නිල් මැණික් ස්ඵටික නිෂ්පාදනය ලබා ගැනීමට හැකි වේ.

