2 انچ سے 12 انچ سیفائر ویفرز تیار کرنے کے لیے سیفائر انگوٹ گروتھ کا سامان Czochralski CZ طریقہ
کام کرنے کا اصول
CZ طریقہ درج ذیل مراحل سے کام کرتا ہے:
1. پگھلنے والا خام مال: اعلیٰ طہارت Al₂O₃ (طہارت >99.999%) کو 2050–2100°C پر ایک اریڈیم کروسیبل میں پگھلا دیا جاتا ہے۔
2. بیج کرسٹل کا تعارف: ایک بیج کرسٹل کو پگھلنے میں نیچے کر دیا جاتا ہے، اس کے بعد تیزی سے کھینچ کر گردن (قطر <1 ملی میٹر) بناتا ہے تاکہ نقل مکانی کو ختم کیا جا سکے۔
3. کندھے کی تشکیل اور بلک گروتھ: کھینچنے کی رفتار 0.2–1 ملی میٹر فی گھنٹہ تک کم ہو جاتی ہے، آہستہ آہستہ کرسٹل کے قطر کو ہدف کے سائز (مثلاً 4–12 انچ) تک پھیلانا۔
4. اینیلنگ اور کولنگ: کرسٹل کو 0.1–0.5°C/منٹ پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے تاکہ تھرمل تناؤ سے پیدا ہونے والی کریکنگ کو کم کیا جا سکے۔
5. ہم آہنگ کرسٹل کی اقسام:
الیکٹرانک گریڈ: سیمی کنڈکٹر سبسٹریٹس (ٹی ٹی وی <5 μm)
آپٹیکل گریڈ: یووی لیزر ونڈوز (ٹرانسمیٹینس>90%@200 این ایم)
ڈوپڈ متغیرات: روبی (Cr³⁺ ارتکاز 0.01–0.5 wt.%)، نیلے نیلم نلیاں
بنیادی نظام کے اجزاء
1. پگھلنے کا نظام
Iridium Crucible: 2300 ° C کے خلاف مزاحم، سنکنرن مزاحم، بڑے پگھلنے کے ساتھ ہم آہنگ (100–400 کلوگرام)۔
انڈکشن ہیٹنگ فرنس: ملٹی زون آزاد درجہ حرارت کنٹرول (±0.5 ° C)، آپٹمائزڈ تھرمل گریڈینٹ۔
2. کھینچنے اور گردش کرنے کا نظام
ہائی پریسجن سروو موٹر: پلنگ ریزولوشن 0.01 ملی میٹر فی گھنٹہ، گردشی مرتکز <0.01 ملی میٹر۔
مقناطیسی سیال مہر: مسلسل ترقی کے لیے غیر رابطہ ٹرانسمیشن (>72 گھنٹے)۔
3. تھرمل کنٹرول سسٹم
پی آئی ڈی کلوزڈ لوپ کنٹرول: تھرمل فیلڈ کو مستحکم کرنے کے لیے ریئل ٹائم پاور ایڈجسٹمنٹ (50-200 کلو واٹ)۔
انرٹ گیس پروٹیکشن: آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے Ar/N₂ مکسچر (99.999% پاکیزگی)۔
4. آٹومیشن اور مانیٹرنگ
سی سی ڈی قطر کی نگرانی: ریئل ٹائم فیڈ بیک (درستگی ±0.01 ملی میٹر)۔
انفراریڈ تھرموگرافی: ٹھوس مائع انٹرفیس مورفولوجی کی نگرانی کرتا ہے۔
CZ بمقابلہ KY طریقہ کا موازنہ
| پیرامیٹر | سی زیڈ طریقہ | KY طریقہ |
| زیادہ سے زیادہ کرسٹل سائز | 12 انچ (300 ملی میٹر) | 400 ملی میٹر (ناشپاتی کے سائز کا پنڈ) |
| خرابی کی کثافت | <100/cm² | <50/cm² |
| شرح نمو | 0.5–5 ملی میٹر فی گھنٹہ | 0.1–2 ملی میٹر فی گھنٹہ |
| توانائی کی کھپت | 50–80 kWh/kg | 80–120 kWh/kg |
| ایپلی کیشنز | ایل ای ڈی سبسٹریٹس، GaN ایپیٹکسی | آپٹیکل کھڑکیاں، بڑے انگوٹ |
| لاگت | اعتدال پسند (اعلی سازوسامان کی سرمایہ کاری) | اعلی (پیچیدہ عمل) |
کلیدی ایپلی کیشنز
1. سیمی کنڈکٹر انڈسٹری
GaN Epitaxial Substrates: 2–8-inch wafers (TTV <10 μm) مائیکرو ایل ای ڈی اور لیزر ڈایڈس کے لیے۔
SOI Wafers: 3D-انٹیگریٹڈ چپس کے لیے سطح کی کھردری <0.2 nm۔
2. آپٹو الیکٹرانکس
UV لیزر ونڈوز: لتھوگرافی آپٹکس کے لیے 200 W/cm² پاور ڈینسٹی کو برداشت کریں۔
انفراریڈ اجزاء: تھرمل امیجنگ کے لیے جذب گتانک <10⁻³ cm⁻¹۔
3. کنزیومر الیکٹرانکس
سمارٹ فون کیمرہ کور: محس سختی 9، 10× سکریچ مزاحمت میں بہتری۔
سمارٹ واچ ڈسپلے: موٹائی 0.3–0.5 ملی میٹر، ٹرانسمیٹینس>92%۔
4. دفاع اور ایرو اسپیس
نیوکلیئر ری ایکٹر ونڈوز: 10¹⁶ n/cm² تک تابکاری رواداری۔
ہائی پاور لیزر آئینہ: تھرمل ڈیفارمیشن <λ/20@1064 nm۔
XKH کی خدمات
1. سازوسامان کی تخصیص
توسیع پذیر چیمبر ڈیزائن: 2–12 انچ ویفر کی تیاری کے لیے Φ200–400 ملی میٹر کنفیگریشنز۔
ڈوپنگ کی لچک: نایاب زمین (Er/Yb) اور ٹرانزیشن میٹل (Ti/Cr) ڈوپنگ کو موزوں آپٹو الیکٹرانک خصوصیات کے لیے سپورٹ کرتا ہے۔
2. اینڈ ٹو اینڈ سپورٹ
عمل کی اصلاح: LED، RF آلات، اور تابکاری سے سخت اجزاء کے لیے پہلے سے تصدیق شدہ ترکیبیں (50+)۔
گلوبل سروس نیٹ ورک: 24/7 ریموٹ تشخیص اور 24 ماہ کی وارنٹی کے ساتھ سائٹ پر دیکھ بھال۔
3. ڈاؤن اسٹریم پروسیسنگ
ویفر فیبریکیشن: 2–12 انچ ویفرز (C/A-Plan) کے لیے سلائسنگ، پیسنا اور پالش کرنا۔
ویلیو ایڈڈ مصنوعات:
آپٹیکل اجزاء: UV/IR ونڈوز (0.5-50 ملی میٹر موٹائی)۔
زیورات کے درجے کا مواد: Cr³⁺ روبی (GIA سے تصدیق شدہ)، Ti³⁺ ستارہ نیلم۔
4. تکنیکی قیادت
سرٹیفیکیشنز: EMI کے مطابق ویفرز۔
پیٹنٹ: CZ طریقہ اختراع میں بنیادی پیٹنٹ۔
نتیجہ
CZ طریقہ کا سامان بڑی جہت کی مطابقت، انتہائی کم خرابی کی شرح، اور اعلیٰ عمل کا استحکام فراہم کرتا ہے، جو اسے LED، سیمی کنڈکٹر، اور دفاعی ایپلی کیشنز کے لیے صنعت کا معیار بناتا ہے۔ XKH سازوسامان کی تعیناتی سے لے کر ترقی کے بعد کی پروسیسنگ تک جامع مدد فراہم کرتا ہے، جو کلائنٹس کو لاگت سے موثر، اعلیٰ کارکردگی والے سیفائر کرسٹل کی پیداوار حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے۔
