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

Kratki opis:

Oprema za rast safirnih ingota (Czochralskijeva metoda) je vrhunski sustav dizajniran za rast monokristala safira visoke čistoće i niskog broja defekata. Czochralskijeva (CZ) metoda omogućuje preciznu kontrolu brzine izvlačenja kristala sjemena (0,5–5 mm/h), brzine rotacije (5–30 o/min) i temperaturnih gradijenata u iridijevom lončiću, proizvodeći osnosimetrične kristale promjera do 300 mm. Ova oprema podržava kontrolu orijentacije kristala u C/A-ravnini, omogućujući rast optičkog, elektroničkog i dopiranog safira (npr. Cr³⁺ rubin, Ti³⁺ zvjezdasti safir).

XKH pruža cjelovita rješenja, uključujući prilagodbu opreme (proizvodnja pločica od 2 do 12 inča), optimizaciju procesa (gustoća defekata <100/cm²) i tehničku obuku, s mjesečnom proizvodnjom od preko 5000 pločica za primjene kao što su LED supstrati, GaN epitaksija i pakiranje poluvodiča.

Pošaljite nam e-poštu

Značajke

Princip rada

CZ metoda funkcionira kroz sljedeće korake:
1. Taljenje sirovina: Visokočisti Al₂O₃ (čistoća >99,999%) tali se u iridijevom 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 uklanjanja dislokacija.
3. Formiranje ramena i rast mase: Brzina povlačenja smanjuje se na 0,2–1 mm/h, postupno povećavajući promjer 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 smanjilo pucanje uzrokovano toplinskim naprezanjem.
5. Kompatibilne vrste kristala:
Elektronička klasa: Poluvodički supstrati (TTV <5 μm)
Optička klasa: UV laserski prozori (propusnost >90% @200 nm)
Dopirane varijante: rubin (koncentracija Cr³⁺ 0,01–0,5 mas.%), plava safirna cijev

Osnovne komponente sustava

1. Sustav za taljenje
Iridijev lončić: Otporan na 2300°C, otporan na koroziju, kompatibilan s velikim talinama (100–400 kg).
Indukcijska peć za grijanje: Višezonska neovisna kontrola temperature (±0,5 °C), optimizirani toplinski gradijenti.

2. Sustav povlačenja i rotacije
Visokoprecizni servo motor: Rezolucija povlačenja 0,01 mm/h, koncentričnost rotacije <0,01 mm.
Magnetsko brtvilo s tekućinom: Beskontaktni prijenos za kontinuirani rast (>72 sata).

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

4. Automatizacija i nadzor
Praćenje promjera CCD-a: Povratna informacija u stvarnom vremenu (točnost ±0,01 mm).
Infracrvena termografija: Prati morfologiju granice čvrstoće i tekućine.

Usporedba metoda CZ i KY

Parametar	CZ metoda	KY metoda
Maksimalna 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
Primjene	LED podloge, GaN epitaksija	Optički prozori, veliki ingoti
Trošak	Umjereno (visoka investicija u opremu)	Visoko (složen proces)

Ključne primjene

1. Poluvodička 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 gustoću snage od 200 W/cm² za litografsku optiku.
Infracrvene komponente: Koeficijent apsorpcije <10⁻³ cm⁻¹ za termovizijsko snimanje.

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

4. Obrana i zrakoplovstvo
Prozori nuklearnog reaktora: Tolerancija zračenja do 10¹⁶ n/cm².
Zrcala lasera velike snage: Toplinska deformacija <λ/20@1064 nm.

XKH-ove usluge

1. Prilagodba opreme
Skalabilni dizajn komore: Konfiguracije Φ200–400 mm za proizvodnju pločica od 2 do 12 inča.
Fleksibilnost dopiranja: Podržava dopiranje rijetkim zemnim metalima (Er/Yb) i prijelaznim metalima (Ti/Cr) za prilagođena optoelektronička svojstva.

2. Potpuna podrška
Optimizacija procesa: Prethodno validirani recepti (50+) za LED, RF uređaje i komponente otporne na zračenje.
Globalna servisna mreža: Daljinska dijagnostika i održavanje na licu mjesta 24/7 s 24-mjesečnim jamstvom.

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

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

Zaključak

Oprema CZ metode pruža kompatibilnost s velikim dimenzijama, ultra niske stope nedostataka i visoku stabilnost procesa, što je čini industrijskim mjerilom za LED, poluvodičke i obrambene primjene. XKH pruža sveobuhvatnu podršku od implementacije opreme do naknadne obrade, omogućujući klijentima postizanje isplative proizvodnje safirnih kristala visokih performansi.