২ ইঞ্চি-১২ ইঞ্চি নীলকান্তমণি ওয়েফার উৎপাদনের জন্য নীলকান্তমণি ইঙ্গট বৃদ্ধির সরঞ্জাম Czochralski CZ পদ্ধতি
কাজের নীতি
CZ পদ্ধতিটি নিম্নলিখিত ধাপগুলির মাধ্যমে কাজ করে:
১. কাঁচামাল গলানো: উচ্চ-বিশুদ্ধতা Al₂O₃ (বিশুদ্ধতা >৯৯.৯৯৯%) একটি ইরিডিয়াম ক্রুসিবলে ২০৫০–২১০০°C তাপমাত্রায় গলে যায়।
২. বীজ স্ফটিকের ভূমিকা: একটি বীজ স্ফটিককে গলিত অবস্থায় নামানো হয়, তারপরে দ্রুত টেনে একটি ঘাড় তৈরি করা হয় (ব্যাস <1 মিমি) যাতে স্থানচ্যুতি দূর হয়।
৩. কাঁধের গঠন এবং বাল্ক বৃদ্ধি: টানার গতি ০.২-১ মিমি/ঘণ্টায় হ্রাস করা হয়, ধীরে ধীরে স্ফটিকের ব্যাস লক্ষ্য আকারে (যেমন, ৪-১২ ইঞ্চি) প্রসারিত হয়।
৪. অ্যানিলিং এবং কুলিং: তাপীয় চাপ-প্ররোচিত ফাটল কমাতে স্ফটিকটিকে ০.১-০.৫°C/মিনিট তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয়।
৫. সামঞ্জস্যপূর্ণ স্ফটিক প্রকার:
ইলেকট্রনিক গ্রেড: সেমিকন্ডাক্টর সাবস্ট্রেট (TTV <5 μm)
অপটিক্যাল গ্রেড: ইউভি লেজার উইন্ডোজ (ট্রান্সমিট্যান্স > 90% @ 200 এনএম)
ডোপড ভেরিয়েন্ট: রুবি (Cr³⁺ ঘনত্ব 0.01–0.5 wt.%), নীল নীলকান্তমণি টিউবিং
মূল সিস্টেম উপাদান
১. গলানোর ব্যবস্থা
ইরিডিয়াম ক্রুসিবল: ২৩০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রা প্রতিরোধী, ক্ষয়-প্রতিরোধী, বড় গলে যাওয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (১০০-৪০০ কেজি)।
ইন্ডাকশন হিটিং ফার্নেস: মাল্টি-জোন স্বাধীন তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ (±0.5°C), অপ্টিমাইজড তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট।
2. টানা এবং ঘূর্ণন ব্যবস্থা
উচ্চ-নির্ভুলতা সার্ভো মোটর: টানার রেজোলিউশন 0.01 মিমি/ঘন্টা, ঘূর্ণন ঘনত্ব <0.01 মিমি।
চৌম্বকীয় তরল সীল: ক্রমাগত বৃদ্ধির জন্য যোগাযোগবিহীন সংক্রমণ (>৭২ ঘন্টা)।
৩. তাপীয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
পিআইডি ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোল: তাপ ক্ষেত্র স্থিতিশীল করার জন্য রিয়েল-টাইম পাওয়ার অ্যাডজাস্টমেন্ট (৫০-২০০ কিলোওয়াট)।
নিষ্ক্রিয় গ্যাস সুরক্ষা: জারণ রোধ করার জন্য Ar/N₂ মিশ্রণ (৯৯.৯৯৯% বিশুদ্ধতা)।
৪. অটোমেশন এবং পর্যবেক্ষণ
সিসিডি ব্যাস পর্যবেক্ষণ: রিয়েল-টাইম প্রতিক্রিয়া (নির্ভুলতা ±0.01 মিমি)।
ইনফ্রারেড থার্মোগ্রাফি: কঠিন-তরল ইন্টারফেসের রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করে।
CZ বনাম KY পদ্ধতির তুলনা
প্যারামিটার | সিজেড পদ্ধতি | কেওয়াই পদ্ধতি |
সর্বোচ্চ স্ফটিক আকার | ১২ ইঞ্চি (৩০০ মিমি) | ৪০০ মিমি (নাশপাতি আকৃতির পিণ্ড) |
ত্রুটি ঘনত্ব | <100/সেমি² | <50/সেমি² |
বৃদ্ধির হার | ০.৫-৫ মিমি/ঘন্টা | ০.১-২ মিমি/ঘন্টা |
শক্তি খরচ | ৫০-৮০ কিলোওয়াট ঘণ্টা/কেজি | ৮০-১২০ কিলোওয়াট ঘণ্টা/কেজি |
অ্যাপ্লিকেশন | LED সাবস্ট্রেট, GaN এপিট্যাক্সি | অপটিক্যাল জানালা, বড় বড় ইনগট |
খরচ | মাঝারি (উচ্চ সরঞ্জাম বিনিয়োগ) | উচ্চ (জটিল প্রক্রিয়া) |
মূল অ্যাপ্লিকেশন
১. সেমিকন্ডাক্টর শিল্প
GaN এপিট্যাক্সিয়াল সাবস্ট্রেটস: মাইক্রো-এলইডি এবং লেজার ডায়োডের জন্য 2-8-ইঞ্চি ওয়েফার (TTV <10 μm)।
SOI ওয়েফার: 3D-ইন্টিগ্রেটেড চিপের জন্য পৃষ্ঠের রুক্ষতা <0.2 nm।
২. অপটোইলেকট্রনিক্স
UV লেজার উইন্ডোজ: লিথোগ্রাফি অপটিক্সের জন্য 200 ওয়াট/সেমি² পাওয়ার ঘনত্ব সহ্য করে।
ইনফ্রারেড উপাদান: তাপীয় ইমেজিংয়ের জন্য শোষণ সহগ <10⁻³ সেমি⁻¹।
৩. কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স
স্মার্টফোন ক্যামেরা কভার: মোহস হার্ডনেস ৯, ১০× স্ক্র্যাচ রেজিস্ট্যান্সের উন্নতি।
স্মার্টওয়াচ ডিসপ্লে: পুরুত্ব ০.৩–০.৫ মিমি, ট্রান্সমিট্যান্স >৯২%।
৪. প্রতিরক্ষা এবং মহাকাশ
নিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টর উইন্ডোজ: ১০¹⁶ n/cm² পর্যন্ত বিকিরণ সহনশীলতা।
উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার আয়না: তাপীয় বিকৃতি <λ/20@1064 nm।
XKH এর পরিষেবা
১. সরঞ্জাম কাস্টমাইজেশন
স্কেলেবল চেম্বার ডিজাইন: ২-১২-ইঞ্চি ওয়েফার উৎপাদনের জন্য Φ২০০-৪০০ মিমি কনফিগারেশন।
ডোপিং নমনীয়তা: উপযুক্ত অপটোইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যের জন্য বিরল-পৃথিবী (Er/Yb) এবং ট্রানজিশন-ধাতু (Ti/Cr) ডোপিং সমর্থন করে।
২. এন্ড-টু-এন্ড সাপোর্ট
প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন: LED, RF ডিভাইস এবং বিকিরণ-কঠিন উপাদানগুলির জন্য পূর্ব-যাচাইকৃত রেসিপি (50+)।
গ্লোবাল সার্ভিস নেটওয়ার্ক: ২৪/৭ রিমোট ডায়াগনস্টিকস এবং সাইটে রক্ষণাবেক্ষণ, ২৪ মাসের ওয়ারেন্টি সহ।
৩. ডাউনস্ট্রিম প্রসেসিং
ওয়েফার তৈরি: ২-১২-ইঞ্চি ওয়েফারের (সি/এ-প্লেন) স্লাইসিং, গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিং।
মূল্য সংযোজিত পণ্য:
অপটিক্যাল উপাদান: UV/IR জানালা (০.৫-৫০ মিমি পুরুত্ব)।
গয়না-গ্রেডের উপকরণ: Cr³⁺ রুবি (GIA-প্রত্যয়িত), Ti³⁺ তারকা নীলকান্তমণি।
৪. কারিগরি নেতৃত্ব
সার্টিফিকেশন: EMI-সম্মত ওয়েফার।
পেটেন্ট: সিজেড পদ্ধতি উদ্ভাবনের মূল পেটেন্ট।
উপসংহার
CZ পদ্ধতির সরঞ্জামগুলি বৃহৎ-মাত্রার সামঞ্জস্য, অতি-নিম্ন ত্রুটির হার এবং উচ্চ প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা প্রদান করে, যা এটিকে LED, সেমিকন্ডাক্টর এবং প্রতিরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শিল্প মানদণ্ডে পরিণত করে। XKH সরঞ্জাম স্থাপন থেকে শুরু করে বৃদ্ধি-পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ পর্যন্ত ব্যাপক সহায়তা প্রদান করে, যা ক্লায়েন্টদের সাশ্রয়ী, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন নীলকান্তমণি স্ফটিক উৎপাদন অর্জন করতে সক্ষম করে।

