Oprema za rast safirnih ingota Czochralski CZ metoda za proizvodnju safirnih pločica od 2 do 12 inča

Kratak opis:

Oprema za rast safirnih ingota (Czochralski metoda) je vrhunski sistem dizajniran za rast monokristala safira visoke čistoće i niskog nivoa defekata. Czochralski (CZ) metoda omogućava preciznu kontrolu brzine izvlačenja kristala sjemena (0,5–5 mm/h), brzine rotacije (5–30 rpm) i temperaturnih gradijenata u iridijumskom lončiću, proizvodeći osnosimetrične kristale promjera do 12 inča (300 mm). Ova oprema podržava kontrolu orijentacije kristala u C/A-ravni, omogućavajući rast optičkog, elektronskog i dopiranog safira (npr. Cr³⁺ rubin, Ti³⁺ zvjezdasti safir).

XKH pruža kompletna rješenja, uključujući prilagođavanje opreme (proizvodnja pločica od 2 do 12 inča), optimizaciju procesa (gustoća defekata <100/cm²) i tehničku obuku, s mjesečnom proizvodnjom od preko 5.000 pločica za primjene kao što su LED supstrati, GaN epitaksija i pakiranje poluprovodnika.

Pošaljite nam e-poštu

Karakteristike

Princip rada

CZ metoda funkcioniše kroz sljedeće korake:
1. Topljenje sirovina: Visokočisti Al₂O₃ (čistoća >99,999%) se topi u iridijumskom lončiću na 2050–2100°C.
2. Uvođenje kristalne sjemenke: Kristalna sjemenka se spušta u talinu, nakon čega slijedi brzo povlačenje kako bi se formirao vrat (promjera <1 mm) radi eliminacije dislokacija.
3. Formiranje ramena i rast mase: Brzina izvlačenja se smanjuje na 0,2–1 mm/h, postepeno povećavajući prečnik kristala do ciljane veličine (npr. 4–12 inča).
4. Žarenje i hlađenje: Kristal se hladi brzinom od 0,1–0,5 °C/min kako bi se minimiziralo pucanje izazvano termičkim naprezanjem.
5. Kompatibilne vrste kristala:
Elektronski kvalitet: Poluprovodničke podloge (TTV <5 μm)
Optički kvalitet: UV laserski prozori (transmitancija >90%@200 nm)
Dopirane varijante: Rubin (koncentracija Cr³⁺ 0,01–0,5 težinskih%), plava safirna cijev

Osnovne sistemske komponente

1. Sistem za topljenje
Iridijumski lončić: Otporan na 2300°C, otporan na koroziju, kompatibilan s velikim rastopinama (100–400 kg).
Indukcijska peć za zagrijavanje: Višezonska nezavisna kontrola temperature (±0,5°C), optimizirani termalni gradijenti.

2. Sistem za povlačenje i rotaciju
Visokoprecizni servo motor: Rezolucija povlačenja 0,01 mm/h, koncentričnost rotacije <0,01 mm.
Magnetno zaptivanje tekućinom: Beskontaktni prijenos za kontinuirani rast (>72 sata).

3. Sistem termalne kontrole
PID kontrola u zatvorenoj petlji: Podešavanje snage u realnom vremenu (50–200 kW) za stabilizaciju termalnog polja.
Zaštita inertnim plinom: Smjesa Ar/N₂ (čistoća 99,999%) za sprječavanje oksidacije.

4. Automatizacija i praćenje
Praćenje prečnika CCD-a: Povratne informacije u realnom vremenu (tačnost ±0,01 mm).
Infracrvena termografija: Prati morfologiju granične površine čvrste i tečne faze.

Poređenje metoda CZ i KY

Parametar	CZ metoda	KY metoda
Maks. veličina kristala	12 inča (300 mm)	400 mm (ingot u obliku kruške)
Gustoća defekata	<100/cm²	<50/cm²
Stopa rasta	0,5–5 mm/h	0,1–2 mm/h
Potrošnja energije	50–80 kWh/kg	80–120 kWh/kg
Aplikacije	LED supstrati, GaN epitaksija	Optički prozori, veliki ingoti
Cijena	Umjereno (visoka investicija u opremu)	Visoko (kompleksan proces)

Ključne primjene

1. Poluprovodnička industrija
GaN epitaksijalne podloge: pločice od 2–8 inča (TTV <10 μm) za mikro-LED i laserske diode.
SOI pločice: Hrapavost površine <0,2 nm za 3D-integrirane čipove.

2. Optoelektronika
UV laserski prozori: Podnose gustinu snage od 200 W/cm² za litografsku optiku.
Infracrvene komponente: Koeficijent apsorpcije <10⁻³ cm⁻¹ za termalno snimanje.

3. Potrošačka elektronika
Maske za kameru pametnog telefona: Mohsova tvrdoća 9, 10× poboljšana otpornost na ogrebotine.
Ekrani pametnih satova: Debljina 0,3–0,5 mm, propusnost svjetlosti >92%.

4. Odbrana i vazduhoplovstvo
Prozori nuklearnog reaktora: Tolerancija zračenja do 10¹⁶ n/cm².
Ogledala lasera velike snage: Termička deformacija <λ/20@1064 nm.

XKH-ove usluge

1. Prilagođavanje opreme
Dizajn skalabilne komore: Konfiguracije od Φ200–400 mm za proizvodnju pločica od 2–12 inča.
Fleksibilnost dopiranja: Podržava dopiranje rijetkim zemnim metalima (Er/Yb) i prelaznim metalima (Ti/Cr) za prilagođena optoelektronska svojstva.

2. Potpuna podrška
Optimizacija procesa: Prethodno validirani recepti (50+) za LED, RF uređaje i komponente ojačane zračenjem.
Globalna servisna mreža: Daljinska dijagnostika i održavanje na licu mjesta 24/7 s garancijom od 24 mjeseca.

3. Nizvodna obrada
Izrada pločica: Rezanje, brušenje i poliranje pločica od 2 do 12 inča (C/A-ravan).
Proizvodi s dodanom vrijednošću:
Optičke komponente: UV/IR prozori (debljine 0,5–50 mm).
Materijali draguljarskog kvaliteta: Cr³⁺ rubin (GIA certifikat), Ti³⁺ zvjezdasti safir.

4. Tehničko liderstvo
Certifikati: EMI kompatibilne pločice.
Patenti: Osnovni patenti u inovaciji CZ metode.

Zaključak

Oprema CZ metode pruža kompatibilnost s velikim dimenzijama, ultra niske stope defekata i visoku stabilnost procesa, što je čini industrijskim mjerilom za LED, poluprovodničke i odbrambene primjene. XKH pruža sveobuhvatnu podršku od implementacije opreme do naknadne obrade, omogućavajući klijentima da postignu isplativu proizvodnju safirnih kristala visokih performansi.