2 ಇಂಚಿನ-12 ಇಂಚಿನ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನೀಲಮಣಿ ಇಂಗೋಟ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಸಲಕರಣೆ ಕ್ಜೋಕ್ರಾಲ್ಸ್ಕಿ CZ ವಿಧಾನ
ಕೆಲಸದ ತತ್ವ
CZ ವಿಧಾನವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ:
1. ಕರಗುವ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳು: ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ Al₂O₃ (ಶುದ್ಧತೆ >99.999%) ಅನ್ನು 2050–2100°C ನಲ್ಲಿ ಇರಿಡಿಯಮ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ನಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಬೀಜ ಹರಳು ಪರಿಚಯ: ಒಂದು ಬೀಜ ಹರಳನ್ನು ಕರಗುವಿಕೆಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಕೀಲುತಪ್ಪಿಕೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕುತ್ತಿಗೆಯನ್ನು (ವ್ಯಾಸ <1 ಮಿಮೀ) ರೂಪಿಸಲು ವೇಗವಾಗಿ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಭುಜದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ಬೆಳವಣಿಗೆ: ಎಳೆಯುವ ವೇಗವನ್ನು 0.2–1 ಮಿಮೀ/ಗಂಟೆಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕ್ರಮೇಣ ಸ್ಫಟಿಕದ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರಿ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾ, 4–12 ಇಂಚುಗಳು).
4. ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕೂಲಿಂಗ್: ಉಷ್ಣ ಒತ್ತಡದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಬಿರುಕುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು 0.1–0.5°C/ನಿಮಿಷದಲ್ಲಿ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
5. ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸ್ಫಟಿಕ ಪ್ರಕಾರಗಳು:
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ದರ್ಜೆ: ಅರೆವಾಹಕ ತಲಾಧಾರಗಳು (TTV <5 μm)
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗ್ರೇಡ್: UV ಲೇಸರ್ ಕಿಟಕಿಗಳು (ಪ್ರಸರಣ >90%@200 nm)
ಡೋಪ್ ಮಾಡಿದ ರೂಪಾಂತರಗಳು: ಮಾಣಿಕ್ಯ (Cr³⁺ ಸಾಂದ್ರತೆ 0.01–0.5 wt.%), ನೀಲಿ ನೀಲಮಣಿ ಕೊಳವೆಗಳು
ಕೋರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಘಟಕಗಳು
1. ಕರಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಇರಿಡಿಯಮ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್: 2300°C ಗೆ ನಿರೋಧಕ, ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕ, ದೊಡ್ಡ ಕರಗುವಿಕೆಗಳಿಗೆ (100–400 ಕೆಜಿ) ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಹೀಟಿಂಗ್ ಫರ್ನೇಸ್: ಬಹು-ವಲಯ ಸ್ವತಂತ್ರ ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ (± 0.5°C), ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಇಳಿಜಾರುಗಳು.
2. ಎಳೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವಿಕೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಸರ್ವೋ ಮೋಟಾರ್: ಎಳೆಯುವ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ 0.01 ಮಿಮೀ/ಗಂ, ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತತೆ <0.01 ಮಿಮೀ.
ಕಾಂತೀಯ ದ್ರವ ಮುದ್ರೆ: ನಿರಂತರ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದ ಪ್ರಸರಣ (>72 ಗಂಟೆಗಳು).
3. ಉಷ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
PID ಕ್ಲೋಸ್ಡ್-ಲೂಪ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್: ಉಷ್ಣ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ನೈಜ-ಸಮಯದ ವಿದ್ಯುತ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ (50–200 kW).
ಜಡ ಅನಿಲ ರಕ್ಷಣೆ: ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು Ar/N₂ ಮಿಶ್ರಣ (99.999% ಶುದ್ಧತೆ).
4. ಆಟೋಮೇಷನ್ ಮತ್ತು ಮಾನಿಟರಿಂಗ್
CCD ವ್ಯಾಸದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ: ನೈಜ-ಸಮಯದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ (ನಿಖರತೆ ± 0.01 ಮಿಮೀ).
ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಥರ್ಮೋಗ್ರಫಿ: ಘನ-ದ್ರವ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
CZ vs. KY ವಿಧಾನ ಹೋಲಿಕೆ
ನಿಯತಾಂಕ | CZ ವಿಧಾನ | KY ವಿಧಾನ |
ಗರಿಷ್ಠ ಸ್ಫಟಿಕ ಗಾತ್ರ | 12 ಇಂಚುಗಳು (300 ಮಿಮೀ) | 400 ಮಿಮೀ (ಪಿಯರ್ ಆಕಾರದ ಇಂಗೋಟ್) |
ದೋಷ ಸಾಂದ್ರತೆ; | <100/ಸೆಂ² | <50/ಸೆಂ² |
ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ | 0.5–5 ಮಿ.ಮೀ/ಗಂಟೆಗೆ | 0.1–2 ಮಿ.ಮೀ/ಗಂಟೆಗೆ |
ಇಂಧನ ಬಳಕೆ | 50–80 ಕಿ.ವ್ಯಾ.ಗಂ/ಕೆ.ಜಿ. | 80–120 ಕಿ.ವ್ಯಾ.ಗಂ/ಕೆ.ಜಿ. |
ಅರ್ಜಿಗಳು | LED ತಲಾಧಾರಗಳು, GaN ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ | ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಿಟಕಿಗಳು, ದೊಡ್ಡ ಇಂಗುಗಳು |
ವೆಚ್ಚ | ಮಧ್ಯಮ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಲಕರಣೆ ಹೂಡಿಕೆ) | ಹೆಚ್ಚಿನ (ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ) |
ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
1. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮ
GaN ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ತಲಾಧಾರಗಳು: ಮೈಕ್ರೋ-LED ಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಿಗಾಗಿ 2–8-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್ಗಳು (TTV <10 μm).
SOI ವೇಫರ್ಗಳು: 3D-ಸಂಯೋಜಿತ ಚಿಪ್ಗಳಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನ <0.2 nm.
2. ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್
UV ಲೇಸರ್ ಕಿಟಕಿಗಳು: ಲಿಥೋಗ್ರಫಿ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ಗಾಗಿ 200 W/cm² ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಅತಿಗೆಂಪು ಘಟಕಗಳು: ಉಷ್ಣ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕ <10⁻³ cm⁻¹.
3. ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್
ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಕವರ್ಗಳು: ಮೊಹ್ಸ್ ಗಡಸುತನ 9, 10× ಸ್ಕ್ರಾಚ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಸುಧಾರಣೆ.
ಸ್ಮಾರ್ಟ್ವಾಚ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಗಳು: ದಪ್ಪ 0.3–0.5 ಮಿಮೀ, ಪ್ರಸರಣ > 92%.
4. ರಕ್ಷಣಾ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ
ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕಿಟಕಿಗಳು: 10¹⁶ n/cm² ವರೆಗಿನ ವಿಕಿರಣ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ.
ಹೈ-ಪವರ್ ಲೇಸರ್ ಕನ್ನಡಿಗಳು: ಉಷ್ಣ ವಿರೂಪ <λ/20@1064 nm.
XKH ನ ಸೇವೆಗಳು
1. ಸಲಕರಣೆ ಗ್ರಾಹಕೀಕರಣ
ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ಚೇಂಬರ್ ವಿನ್ಯಾಸ: 2–12-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ Φ200–400 mm ಸಂರಚನೆಗಳು.
ಡೋಪಿಂಗ್ ನಮ್ಯತೆ: ಸೂಕ್ತವಾದ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಾಗಿ ಅಪರೂಪದ-ಭೂಮಿ (Er/Yb) ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆ-ಲೋಹ (Ti/Cr) ಡೋಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಸಂಪೂರ್ಣ ಬೆಂಬಲ
ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್: LED, RF ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ-ಗಟ್ಟಿಗೊಳಿಸಿದ ಘಟಕಗಳಿಗಾಗಿ ಪೂರ್ವ-ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದ ಪಾಕವಿಧಾನಗಳು (50+).
ಜಾಗತಿಕ ಸೇವಾ ಜಾಲ: 24 ತಿಂಗಳ ಖಾತರಿಯೊಂದಿಗೆ 24/7 ರಿಮೋಟ್ ಡಯಾಗ್ನೋಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆನ್-ಸೈಟ್ ನಿರ್ವಹಣೆ.
3. ಡೌನ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
ವೇಫರ್ ತಯಾರಿಕೆ: 2–12-ಇಂಚಿನ ವೇಫರ್ಗಳಿಗೆ (ಸಿ/ಎ-ಪ್ಲೇನ್) ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್, ರುಬ್ಬುವುದು ಮತ್ತು ಹೊಳಪು ಮಾಡುವುದು.
ಮೌಲ್ಯವರ್ಧಿತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು:
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಘಟಕಗಳು: UV/IR ಕಿಟಕಿಗಳು (0.5–50 ಮಿಮೀ ದಪ್ಪ).
ಆಭರಣ ದರ್ಜೆಯ ವಸ್ತುಗಳು: ಕ್ರೋ³⁺ ಮಾಣಿಕ್ಯ (GIA-ಪ್ರಮಾಣೀಕೃತ), ಟಿ³⁺ ನಕ್ಷತ್ರ ನೀಲಮಣಿ.
4. ತಾಂತ್ರಿಕ ನಾಯಕತ್ವ
ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣಗಳು: EMI- ಕಂಪ್ಲೈಂಟ್ ವೇಫರ್ಗಳು.
ಪೇಟೆಂಟ್ಗಳು: CZ ವಿಧಾನದ ನಾವೀನ್ಯತೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪೇಟೆಂಟ್ಗಳು.
ತೀರ್ಮಾನ
CZ ವಿಧಾನದ ಉಪಕರಣಗಳು ದೊಡ್ಡ ಆಯಾಮದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ, ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ದೋಷ ದರಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಇದು LED, ಅರೆವಾಹಕ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಉದ್ಯಮದ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ. XKH ಉಪಕರಣಗಳ ನಿಯೋಜನೆಯಿಂದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ನಂತರದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯವರೆಗೆ ಸಮಗ್ರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನೀಲಮಣಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

