Systém orientácie doštičiek na meranie orientácie kryštálov

Stručný popis:

Prístroj na orientáciu doštičiek je vysoko presné zariadenie využívajúce princípy röntgenovej difrakcie na optimalizáciu procesov výroby polovodičov a materiálových vied určením kryštalografických orientácií. Jeho základné komponenty zahŕňajú zdroj röntgenového žiarenia (napr. Cu-Kα, vlnová dĺžka 0,154 nm), presný goniometer (uhlové rozlíšenie ≤0,001°) a detektory (CCD alebo scintilačné počítače). Otáčaním vzoriek a analýzou difrakčných obrazcov vypočítava kryštalografické indexy (napr. 100, 111) a mriežkové rozstupy s presnosťou ±30 uhlových sekúnd. Systém podporuje automatizované operácie, vákuovú fixáciu a viacosovú rotáciu, kompatibilný s doštičkami s rozmermi 2-8 palcov pre rýchle meranie hrán doštičiek, referenčných rovín a zarovnania epitaxných vrstiev. Medzi kľúčové aplikácie patrí validácia výkonu rezne orientovaného karbidu kremíka, zafírových doštičiek a vysokoteplotných lopatiek turbín, čo priamo zlepšuje elektrické vlastnosti a výťažnosť čipov.

Pošlite nám e-mail

Funkcie

Úvod do vybavenia

Prístroje na orientáciu doštičiek sú presné zariadenia založené na princípoch röntgenovej difrakcie (XRD), ktoré sa používajú predovšetkým vo výrobe polovodičov, optických materiálov, keramiky a iných kryštalických materiálov.

Tieto nástroje určujú orientáciu kryštálovej mriežky a riadia presné procesy rezania alebo leštenia. Medzi kľúčové vlastnosti patria:

Vysoko presné merania:Dokáže rozlíšiť kryštalografické roviny s uhlovým rozlíšením až do 0,001°.
Kompatibilita s veľkými vzorkami:Podporuje doštičky s priemerom do 450 mm a hmotnosťou 30 kg, vhodné pre materiály ako karbid kremíka (SiC), zafír a kremík (Si).
Modulárny dizajn:Medzi rozšíriteľné funkcie patrí analýza krivky kývania, 3D mapovanie povrchových defektov a stohovacie zariadenia na spracovanie viacerých vzoriek.

Kľúčové technické parametre

Kategória parametra	Typické hodnoty/konfigurácia
Zdroj röntgenového žiarenia	Cu-Kα (ohnisková škvrna 0,4 × 1 mm), urýchľovacie napätie 30 kV, nastaviteľný prúd trubice 0 – 5 mA
Uhlový rozsah	θ: -10° až +50°; 2θ: -10° až +100°
Presnosť	Rozlíšenie uhla sklonu: 0,001°, detekcia povrchových defektov: ±30 uhlových sekúnd (kývacia krivka)
Rýchlosť skenovania	Omega sken dokončí plnú mriežkovú orientáciu za 5 sekúnd; Theta sken trvá približne 1 minútu
Vzorová fáza	V-drážka, pneumatické sanie, viacuhlové otáčanie, kompatibilné s 2–8-palcovými doštičkami
Rozšíriteľné funkcie	Analýza krivky kývania, 3D mapovanie, stohovacie zariadenie, optická detekcia defektov (škrabance, GB)

Princíp fungovania

1. Nadácia pre röntgenovú difrakciu

Röntgenové lúče interagujú s atómovými jadrami a elektrónmi v kryštálovej mriežke a vytvárajú difrakčné obrazce. Braggov zákon (nλ = 2d sinθ) určuje vzťah medzi difrakčnými uhlami (θ) a mriežkovou vzdialenosťou (d).
Detektory zachytávajú tieto vzory, ktoré sa analyzujú za účelom rekonštrukcie kryštalografickej štruktúry.

2. Technológia skenovania Omega

Kryštál sa nepretržite otáča okolo pevnej osi, zatiaľ čo ho osvetľujú röntgenové lúče.
Detektory zhromažďujú difrakčné signály vo viacerých kryštalografických rovinách, čo umožňuje stanovenie úplnej orientácie mriežky za 5 sekúnd.

3. Analýza krivky kývania

Fixný uhol kryštálu s rôznymi uhlami dopadu röntgenového žiarenia na meranie šírky píku (FWHM), posúdenie mriežkových defektov a deformácie.

4. Automatizované riadenie

Rozhrania PLC a dotykovej obrazovky umožňujú prednastavené uhly rezania, spätnú väzbu v reálnom čase a integráciu s rezacími strojmi pre riadenie v uzavretej slučke.

Výhody a vlastnosti

1. Presnosť a efektívnosť

Uhlová presnosť ±0,001°, rozlíšenie detekcie defektov <30 uhlových sekúnd.
Rýchlosť skenovania Omega je 200× rýchlejšia ako pri tradičných Theta skenoch.

2. Modularita a škálovateľnosť

Rozšíriteľné pre špecializované aplikácie (napr. SiC doštičky, lopatky turbín).
Integruje sa so systémami MES pre monitorovanie výroby v reálnom čase.

3. Kompatibilita a stabilita

Vhodné pre vzorky nepravidelného tvaru (napr. prasknuté zafírové ingoty).
Vzduchom chladená konštrukcia znižuje potrebu údržby.

4. Inteligentná prevádzka

Kalibrácia jedným kliknutím a spracovanie viacerých úloh súčasne.
Automatická kalibrácia s referenčnými kryštálmi pre minimalizáciu ľudských chýb.

Aplikácie

1. Výroba polovodičov

Orientácia rezania doštičiek: Určuje orientáciu doštičiek Si, SiC a GaN pre optimalizovanú účinnosť rezania.
Mapovanie defektov: Identifikuje povrchové škrabance alebo dislokácie na zlepšenie výťažnosti triesok.

2. Optické materiály

Nelineárne kryštály (napr. LBO, BBO) pre laserové zariadenia.
Značenie referenčného povrchu zafírových doštičiek pre LED substráty.

3. Keramika a kompozity

Analyzuje orientáciu zŕn v Si3N4 a ZrO2 pre vysokoteplotné aplikácie.

4. Výskum a kontrola kvality

Univerzity/laboratóriá pre vývoj nových materiálov (napr. zliatiny s vysokou entropiou).
Priemyselná kontrola kvality na zabezpečenie konzistencie šarží.

Služby spoločnosti XKH

Spoločnosť XKH ponúka komplexnú technickú podporu pre prístroje na orientáciu doštičiek počas celého životného cyklu vrátane inštalácie, optimalizácie procesných parametrov, analýzy krivky kývania a 3D mapovania povrchových defektov. Poskytuje riešenia na mieru (napr. technológia stohovania ingotov) na zvýšenie efektivity výroby polovodičových a optických materiálov o viac ako 30 %. Špecializovaný tím vykonáva školenia na mieste, zatiaľ čo nepretržitá vzdialená podpora a rýchla výmena náhradných dielov zabezpečujú spoľahlivosť zariadení.

Predchádzajúce: Keramická miska SiC pre nosič oblátok s odolnosťou voči vysokým teplotám

Ďalej: Žltý zafír - surovina vytvorená v laboratóriu na výrobu šperkov