Система орієнтації пластин для вимірювання орієнтації кристалів

Короткий опис:

Прилад для орієнтації пластин – це високоточний пристрій, що використовує принципи рентгенівської дифракції для оптимізації процесів виробництва напівпровідників та матеріалознавства шляхом визначення кристалографічної орієнтації. Його основні компоненти включають джерело рентгенівського випромінювання (наприклад, Cu-Kα, довжина хвилі 0,154 нм), прецизійний гоніометр (кутова роздільна здатність ≤0,001°) та детектори (CCD або сцинтиляційні лічильники). Обертаючи зразки та аналізуючи дифракційні картини, він розраховує кристалографічні індекси (наприклад, 100, 111) та міжфазну відстань з точністю ±30 кутових секунд. Система підтримує автоматизовані операції, вакуумну фіксацію та багатоосьове обертання, сумісна з пластинами розміром 2-8 дюймів для швидкого вимірювання країв пластин, опорних площин та вирівнювання епітаксіальних шарів. Основні застосування включають перевірку високотемпературних характеристик карбіду кремнію, орієнтованого на різання, сапфірових пластин та лопаток турбін, що безпосередньо покращує електричні властивості та вихід мікросхем.

Надіслати нам електронного листа

Особливості

Вступ до обладнання

Прилади для орієнтації пластин – це прецизійні пристрої, що базуються на принципах рентгенівської дифракції (XRD), які в основному використовуються у виробництві напівпровідників, оптичних матеріалів, кераміки та інших галузях промисловості кристалічних матеріалів.

Ці інструменти визначають орієнтацію кристалічної решітки та керують точними процесами різання або полірування. Основні характеристики включають:

Високоточні вимірювання:Здатний розділяти кристалографічні площини з кутовою роздільною здатністю до 0,001°.
Сумісність великих зразків:Підтримує пластини діаметром до 450 мм та вагою 30 кг, підходить для таких матеріалів, як карбід кремнію (SiC), сапфір та кремній (Si).
Модульна конструкція:Розширювані функції включають аналіз кривої гойдання, 3D-картографування дефектів поверхні та пристрої стекування для обробки кількох зразків.

Основні технічні параметри

Категорія параметра	Типові значення/конфігурація
Джерело рентгенівського випромінювання	Cu-Kα (фокальна пляма 0,4×1 мм), прискорювальна напруга 30 кВ, регульований струм трубки 0–5 мА
Кутовий діапазон	θ: від -10° до +50°; 2θ: від -10° до +100°
Точність	Роздільна здатність кута нахилу: 0,001°, виявлення дефектів поверхні: ±30 кутових секунд (крива гойдання)
Швидкість сканування	Омега-сканування завершує повну орієнтацію решітки за 5 секунд; Тета-сканування триває ~1 хвилину
Зразок етапу	V-подібний паз, пневматичне відсмоктування, обертання під різними кутами, сумісний з пластинами 2–8 дюймів
Розширювані функції	Аналіз кривої гойдання, 3D-картографування, пристрій стекування, оптичне виявлення дефектів (подряпини, гібридні дефекти)

Принцип роботи

1. Фонд рентгенівської дифракції

Рентгенівські промені взаємодіють з атомними ядрами та електронами в кристалічній ґратці, генеруючи дифракційні картини. Закон Брегга (nλ = 2d sinθ) визначає зв'язок між кутами дифракції (θ) та міжплощинною відстанню (d).
Детектори фіксують ці візерунки, які аналізуються для реконструкції кристалографічної структури.

2. Технологія сканування Omega

Кристал безперервно обертається навколо фіксованої осі, поки його освітлюють рентгенівські промені.
Детектори збирають дифракційні сигнали на кількох кристалографічних площинах, що дозволяє визначити повну орієнтацію кристалічної решітки за 5 секунд.

3. Аналіз кривої гойдання

Фіксований кут кристала зі змінними кутами падіння рентгенівських променів для вимірювання ширини піку (FWHM), оцінки дефектів кристалічної решітки та деформації.

4. Автоматизоване керування

Інтерфейси ПЛК та сенсорного екрана дозволяють встановлювати попередньо встановлені кути різання, отримувати зворотний зв'язок у режимі реального часу та інтегруватися з різальними верстатами для керування з циклом.

Переваги та особливості

1. Точність та ефективність

Кутова точність ±0,001°, роздільна здатність виявлення дефектів <30 кутових секунд.
Швидкість сканування Омега у 200 разів вища, ніж у традиційних Тета-сканах.

2. Модульність та масштабованість

Розширюваний для спеціалізованих застосувань (наприклад, пластини SiC, лопатки турбін).
Інтегрується з MES-системами для моніторингу виробництва в режимі реального часу.

3. Сумісність та стабільність

Підходить для зразків неправильної форми (наприклад, тріснутих сапфірових злитків).
Конструкція з повітряним охолодженням зменшує потребу в технічному обслуговуванні.

4. Інтелектуальна робота

Калібрування одним клацанням миші та багатозадачність.
Автоматичне калібрування з використанням опорних кристалів для мінімізації людських помилок.

Застосування

1. Виробництво напівпровідників

Орієнтація нарізання пластин: Визначає орієнтацію пластин Si, SiC, GaN для оптимізації ефективності різання.
Картування дефектів: Виявляє поверхневі подряпини або дислокації для покращення виходу стружки.

2. Оптичні матеріали

Нелінійні кристали (наприклад, LBO, BBO) для лазерних пристроїв.
Маркування опорної поверхні сапфірової пластини для світлодіодних підложок.

3. Кераміка та композити

Аналізує орієнтацію зерен у Si3N4 та ZrO2 для високотемпературних застосувань.

4. Дослідження та контроль якості

Університети/лабораторії для розробки нових матеріалів (наприклад, високоентропійних сплавів).
Промисловий контроль якості для забезпечення стабільності партії.

Послуги XKH

XKH пропонує комплексну технічну підтримку життєвого циклу приладів для орієнтації пластин, включаючи встановлення, оптимізацію параметрів процесу, аналіз кривої гойдання та 3D-картографування дефектів поверхні. Надаються індивідуальні рішення (наприклад, технологія укладання злитків) для підвищення ефективності виробництва напівпровідникових та оптичних матеріалів більш ніж на 30%. Спеціальна команда проводить навчання на місці, а цілодобова віддалена підтримка та швидка заміна запасних частин забезпечують надійність обладнання.

Попередній: Керамічний лоток SiC для носія пластин з високою термостійкістю

Далі: Лабораторно створена сировина для жовтого сапфіру для виробництва ювелірних виробів