Сапфир құймасын өсіруге арналған жабдық, Czochralski CZ, 2 дюймнен 12 дюймге дейінгі сапфир пластиналарын өндіру әдісі

Сапфир құймасын өсіруге арналған жабдық Czochralski CZ 2 дюймдік-12 дюймдік сапфир пластиналарын өндіру әдісі Таңдаулы сурет

Қысқаша сипаттама:

Сапфир құймасын өсіру жабдығы (Чохральский әдісі) - жоғары тазалықтағы, ақауы аз сапфир монокристаллдарын өсіруге арналған заманауи жүйе. Чохральский (ЧО) әдісі иридий тигельдегі тұқым кристалдарының тарту жылдамдығын (0,5-5 мм/сағ), айналу жылдамдығын (5-30 айн/мин) және температура градиенттерін дәл басқаруға мүмкіндік береді, диаметрі 12 дюймге (300 мм) дейінгі осьтік симметриялы кристалдар шығарады. Бұл жабдық C/A жазықтығының кристалдарының бағытын басқаруды қолдайды, бұл оптикалық дәрежелі, электронды дәрежелі және легирленген сапфирдің (мысалы, Cr³⁺ лағыл, Ti³⁺ жұлдызды сапфир) өсуіне мүмкіндік береді.

XKH компаниясы жабдықтарды теңшеу (2-12 дюймдік пластина өндірісі), процесті оңтайландыру (ақаудың тығыздығы <100/см²) және техникалық оқытуды қоса алғанда, кешенді шешімдерді ұсынады, жарықдиодты субстраттар, GaN эпитаксиі және жартылай өткізгіш қаптама сияқты қолданбалар үшін ай сайын 5000-нан астам пластина шығарады.

Бізге электрондық пошта жіберіңіз

Ерекше өзгешеліктері

Жұмыс принципі

CZ әдісі келесі қадамдар арқылы жүзеге асырылады:
1. Балқытылатын шикізат: Жоғары тазалықтағы Al₂O₃ (тазалығы >99,999%) иридий тигельінде 2050–2100°C температурада балқытылады.
2. Тұқым кристалын енгізу: Тұқым кристалы балқымаға батырылады, содан кейін шығып кетуді жою үшін мойын (диаметрі <1 мм) пайда болу үшін тез тартылады.
3. Иықтың қалыптасуы және көлемдік өсуі: тарту жылдамдығы сағатына 0,2–1 мм дейін төмендейді, кристалдың диаметрі біртіндеп мақсатты өлшемге дейін кеңейеді (мысалы, 4–12 дюйм).
4. Күйдіру және салқындату: Термиялық кернеуден туындаған жарықшақтарды азайту үшін кристалл 0,1–0,5°C/мин температурада салқындатылады.
5. Үйлесімді кристал түрлері:
Электрондық сынып: Жартылай өткізгіш субстраттар (TTV <5 мкм)
Оптикалық дәреже: УК лазерлік терезелер (өткізгіштігі > 90% @ 200 нм)
Қоспаланған нұсқалары: Рубин (Cr³⁺ концентрациясы 0,01–0,5 салмақтық%), көк сапфир түтікшесі

Негізгі жүйелік компоненттер

1. Балқыту жүйесі
Иридий кружиблі: 2300°C температураға төзімді, коррозияға төзімді, ірі балқымалармен (100–400 кг) үйлесімді.
Индукциялық қыздыру пеші: көп аймақты тәуелсіз температураны басқару (±0,5°C), оңтайландырылған жылу градиенттері.

2. Тарту және айналдыру жүйесі
Жоғары дәлдіктегі серво қозғалтқыш: тарту ажыратымдылығы 0,01 мм/сағ, айналу концентрлігі <0,01 мм.
Магниттік сұйықтық тығыздағышы: үздіксіз өсу үшін байланыссыз беріліс (>72 сағат).

3. Жылулық басқару жүйесі
PID тұйық циклді басқару: жылу өрісін тұрақтандыру үшін нақты уақыт режимінде қуатты реттеу (50–200 кВт).
Инертті газдан қорғау: тотығудың алдын алу үшін Ar/N₂ қоспасы (99,999% тазалық).

4. Автоматтандыру және мониторинг
CCD диаметрін бақылау: нақты уақыт режимінде кері байланыс (дәлдігі ±0,01 мм).
Инфрақызыл термография: Қатты-сұйықтық бетінің морфологиясын бақылайды.

CZ және KY әдістерін салыстыру

Параметр	CZ әдісі	KY әдісі
Макс. кристалл өлшемі	12 дюйм (300 мм)	400 мм (алмұрт тәрізді құйма)
Ақау тығыздығы	<100/см²	<50/см²
Өсу қарқыны	0,5–5 мм/сағ	0,1–2 мм/сағ
Энергия тұтыну	50–80 кВт/сағ/кг	80–120 кВт/сағ/кг
Қолданбалар	Жарықдиодты субстраттар, GaN эпитаксиі	Оптикалық терезелер, үлкен құймалар
Құны	Орташа (жабдыққа жоғары инвестиция)	Жоғары (күрделі процесс)

Негізгі қолданбалар

1. Жартылай өткізгіштер өнеркәсібі
GaN эпитаксиалды негіздері: микрожарықдиодтар мен лазерлік диодтарға арналған 2–8 дюймдік пластиналар (TTV <10 мкм).
SOI пластиналары: 3D-интеграцияланған чиптер үшін бетінің кедір-бұдырлығы <0,2 нм.

2. Оптоэлектроника
УК лазерлік терезелер: Литографиялық оптика үшін 200 Вт/см² қуат тығыздығына төтеп береді.
Инфрақызыл компоненттер: Жылулық бейнелеу үшін сіңіру коэффициенті <10⁻³ см⁻¹.

3. Тұтынушылық электроника
Смартфон камерасының қақпақтары: Мохс қаттылығы 9, сызаттарға төзімділік 10 есе жақсарды.
Ақылды сағат дисплейлері: қалыңдығы 0,3–0,5 мм, өткізгіштігі >92%.

4. Қорғаныс және аэроғарыш
Ядролық реактор терезелері: Радиацияға төзімділік 10¹⁶ н/см² дейін.
Жоғары қуатты лазерлік айналар: Термиялық деформация <λ/20@1064 нм.

XKH қызметтері

1. Жабдықты теңшеу
Масштабталатын камера дизайны: 2–12 дюймдік пластина өндірісіне арналған Φ200–400 мм конфигурациялар.
Легирлеу икемділігі: Оптоэлектрондық қасиеттерді бейімдеу үшін сирек кездесетін жер металдарын (Er/Yb) және өтпелі металдарды (Ti/Cr) легирлеуді қолдайды.

2. Толық қолдау
Процесті оңтайландыру: Жарықдиодты, радиожиілікті құрылғыларға және сәулеленумен қатайтылған компоненттерге арналған алдын ала тексерілген рецепттер (50+).
Әлемдік қызмет көрсету желісі: тәулік бойы қашықтықтан диагностика және 24 айлық кепілдікпен жергілікті жерде техникалық қызмет көрсету.

3. Төменгі ағынды өңдеу
Вафли жасау: 2-12 дюймдік (C/A-жазықты) вафлилерді кесу, тегістеу және жылтырату.
Қосылған құн өнімдері:
Оптикалық компоненттер: УК/ИК терезелер (қалыңдығы 0,5–50 мм).
Зергерлік бұйымдарға арналған материалдар: Cr³⁺ лағыл (GIA сертификатталған), Ti³⁺ жұлдызды сапфир.

4. Техникалық көшбасшылық
Сертификаттар: EMI стандартына сәйкес келетін пластиналар.
Патенттер: CZ әдісінің инновациясындағы негізгі патенттер.

Қорытынды

CZ әдісімен жасалған жабдық үлкен өлшемді үйлесімділікті, өте төмен ақаулық көрсеткіштерін және жоғары процестің тұрақтылығын қамтамасыз етеді, бұл оны жарықдиодты, жартылай өткізгішті және қорғаныс қолданбалары үшін салалық эталонға айналдырады. XKH жабдықты орналастырудан бастап өсімнен кейінгі өңдеуге дейін кешенді қолдау көрсетеді, бұл клиенттерге үнемді, жоғары өнімді сапфир кристалын өндіруге мүмкіндік береді.