晶圆测量系统的设计与有限元分析

本文设计了一种晶圆测量系统,主要由大理石基座、测量平台、大理石横梁、上测头机构、下测头机构和一对共焦位移传感器等部件组成;对测量平台、上、下测头支架等结构进行了有限元分析和校核,满足设计要求;并进行了样机重复精度测试,测得THK的重复精度±0.3μm、Warp的重复精度±0.2μm、Bow的重复精度±0.2μm、TTV的重复精度±0.5μm,重复精度完全达到实际测量要求。

GaN沉积的化学反应动力学进展

依据文献中的气相反应路径,特别是寄生反应模型和刻蚀反应模型,指出对于存在冷壁面的水平式,加合物的反应路径对沉积起重要作用。在加合物路径中,对薄膜生长起决定作用的是TMGa和TMGa∶NH3,而环状化合物[(CH3)2Ga∶NH2]3形成的可能性很小,可以忽略。对于垂直式反应器,所有的反应物粒子均经过高温边界层区域,遵循热解路径。在高温条件下,对薄膜生长起决定作用的是MMG。纳米粒子的形成需要高温条件,并且纳米粒子的生长遵循CVD机理,可认为气相纳米粒子的主要成分可能是GaN。在高温条件下H2对GaN的刻蚀作用不可忽视。

底部保温结构对大尺寸蓝宝石晶体生长影响的数值模拟及实验研究

底部保温结构决定了坩埚底部径向温差的大小,底部径向温差的大小决定了晶体收尾生长的形态,合适的底部径向温差可以保证良好的晶体收尾生长,抑制界面翻转。利用CFD软件模拟底部保温结构对长晶功率、坩埚底部径向温差及界面凸出度的影响。结果表明,利用分体式底部保温结构,在扩肩及收尾阶段均可以获得最小的长晶功率、最大的底部径向温差、最大的晶体界面凸出度。依据优化的结果,采用分体式底部保温结构进行长晶实验,生长出的晶体底部表面呈现年轮状,晶体品质良好。

引晶直径对扩肩形态影响的数值模拟及实验研究

引晶直径的大小直接决定晶结的导热能力,晶结导热能力的大小影响固液界面的凸出度。晶结直径越小,晶结导热能力越差,固液界面凸出度越小,而扩肩角越大,扩肩面的斜度越小,扩肩面趋于平缓;反之,晶结直径越大,晶结导热能力越强,固液界面凸出度越大,则扩肩角越小,扩肩面的斜度越大,扩肩面趋于陡峭。依据理论分析及CFD的模拟结果,对200 kg级晶体进行了引晶及长晶实验,结果显示,在同等长晶工艺条件下,随着引晶直径的增加其放肩界面变陡峭,验证了理论分析的正确性。

高温真空炉连续测温解决方案探讨

从高温真空炉的应用出发,阐述了高温真空炉温度测量的重要性。从自动控制的角度出发,说明了高温真空炉内温度连续测量的重要性。介绍了目前常用的高温真空炉温度测量法,并对现有的技术及方法进行了比较,分析了现有技术方法的局限性。通过介绍现有技术及提出新技术的理论分析和实践情况,说明了新方案解决高温真空炉长时间连续测温的可行性及合理性。

冗余PLC控制的高可靠性高精度冷却循环水控制系统

在晶体的合成、提纯、生长等行业，都需要冷却水进行降温控制，这类降温控制通常采用冷却水循环系统实现。冷却水循环系统是指冷却水换热并经降温，再循环使用的给水系统，主要由冷却设备（冷却塔）、水泵、蝶阀和管道组成。目前，许多厂家使用各类常规仪表和设备对水温、泵机转速等参数变化情况，凭经验对冷却水循环系统的设备进行人工手动控制。

挥发物沉积对蓝宝石晶体生长影响的数值模拟及实验研究

采用泡生法生长蓝宝石晶体的过程中,不可避免地存在挥发物沉积。通过不同炉次的实验研究,并结合FLUENT的三维数值模拟结果,分别分析了上保温钼屏、锅盖及加热器表面的挥发物沉积对晶体生长的影响。为减少挥发物的形成,采用更高纯度的Al2O3原料,及靠近高温区的钼屏采用钨屏代替的方式,以降低挥发物的形成。经过调整后生长出75 kg的完整晶体,挥发物沉积得到有效控制。

一种籽晶轴温度梯度调节结构设计优化研究

蓝宝石晶体在生长的过程中,热场的温度分布是影响晶体产品质量的关键因素,尤其是籽晶部位的温度梯度,合适的籽晶轴径向温度梯度可以保证良好的晶体放肩生长。基于此,该文从机械结构角度入手对单晶炉籽晶温度梯度调节的影响进行了分析,并提出优化单晶炉结构的设计方法。根据优化后的结果,采用籽晶温度梯度调节结构进行长晶实验,实验结果显示,晶体在放肩生长的过程中,界面尖凸可控,可有效防止长晶界面翻转,晶体完整率明显提升,从85%提高到95%。

ISC3010蓝宝石切片机设计介绍

文章介绍了采用金刚线切割蓝宝石晶棒设备的工作原理及设计思路,重点分析了金刚线切割的特点、张力控制的方法、同步控制技术,以及设备的主要结构、特点。

尾架调锥性能的参数化分析与研究

运用Abaqus分析软件,限定尾架特定参数,改变另一参数,模拟不同性能参数对尾架调锥性能的影响,从而获得弹簧刚度、圆弧键位移、尾架轴线位移之间相互作用的关系,以及选择不同材料对尾架轴线位移的影响,从而为调锥尾架设计提供一定的理论支持。

基于PLC的热交换法蓝宝石自动生长控制的实现

基于蓝宝石热交换法(HEM)晶体生长需要对高度、温度、流量、压力多个物理量进行有效控制,从功能实现、系统结构、硬件配置、软件设计等几个方面介绍了整个热交换蓝宝石晶体生长炉自动控制系统,并设计出一种两路双闭环控制单元,有效解决了炉内温度变化和底部热交换管内氦气流量变化对晶体生长速度共同影响的问题。

多线切片机张力控制分析

首先从多线切割技术的相关概念出发,对其工作结构做出了分析,在给出多线切割工作示意图的基础上,指出切割线张力是需要重点控制的质量影响因素,而后进一步分析了切割线张力的形成以及切割线包绕辊张力计算模型,最后对目前工作中有效的张力控制方法做了简要阐述。