ការសិក្សាករណី៖ ការបង្កើនទិន្នផល និងអាយុកាលនៃការទាញគ្រីស្តាល់ CZ ជាមួយនឹងឡដុតក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់

អ្នកដឹកនាំផ្នែកវិស្វកម្ម៖លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Marcus និងក្រុមវិស្វកម្មវាលកម្ដៅគ្រីស្តាល់ VET និងសម្ភារៈភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ របាយការណ៍បច្ចេកទេស៖ការសិក្សាករណីសម្ភារៈ និងដំណើរការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព VET Semiconductor (លេខរបាយការណ៍៖ VET-CS-2025-SAG04)

សេចក្តីសង្ខេបសម្រាប់នាយកប្រតិបត្តិ និងទិដ្ឋភាពទូទៅនៃគម្រោង ឧស្សាហកម្ម៖ការផលិតបន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច និងបន្ទះសូឡាស្យុង អតិថិជន៖S-AG (ក្រុមហ៊ុនផលិតបន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចឈានមុខគេ 300mm ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) ដំណើរការ៖ការទាញគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនម៉ូណូគ្រីស្តាលីន Czochralski (CZ) ទំហំ ១២ អ៊ីញ ដំណោះស្រាយ៖ឡដុតក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (ផេះ < 5 ppm) + ម៉ាស៊ីន CNC 5 អ័ក្សដែលមានភាពជាក់លាក់ + ការបង្កើតគំរូកម្ដៅ FEA លទ្ធផល​ដែល​បាន​វាស់វែង៖ទិន្នផលទាញគ្រីស្តាល់បានកើនឡើង 14.2% អាយុកាលសេវាកម្មរបស់កែវក្រាហ្វីតត្រូវបានពង្រីក 25% និងការបំពុលភាពមិនបរិសុទ្ធរលាយត្រូវបានកាត់បន្ថយទាបជាងស្តង់ដារឧស្សាហកម្ម។

នៅក្នុងការលូតលាស់ស៊ីលីកុន monocrystalline Czochralski (CZ) ចង្ក្រានក្រាហ្វីតបម្រើជាសមាសធាតុផ្ទុកបន្ទុក និងចរន្តកំដៅចម្បងដែលគាំទ្រដល់ចង្ក្រានរ៉ែថ្មខៀវ និងស៊ីលីកុនរលាយ (>1,450°C)។ ភាពបរិសុទ្ធ និងដំណើរការភាពតានតឹងកម្ដៅរបស់វាកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវទិន្នផលទាញគ្រីស្តាល់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី។ សម្ភារៈក្រាហ្វីតធម្មតាច្រើនតែបណ្តាលឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយចង្ក្រានរ៉ែថ្មខៀវ ការសាយភាយនៃភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហៈ និងការបំពុលស៊ីលីកុនរលាយ។ ការសិក្សាករណីនេះរៀបរាប់លម្អិតអំពីរបៀបដែលក្រុមវិស្វកម្មវាលកម្ដៅជាន់ខ្ពស់នៅ VET បានប្ដូរចង្ក្រានក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់សម្រាប់ S-AG (អាល្លឺម៉ង់) ដោយដោះស្រាយការបំពុលនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ និងបញ្ហាប្រឈមនៃភាពតានតឹងកម្ដៅក្រោមសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុត ដើម្បីសម្រេចបានប្រសិទ្ធភាពចំណាយគួរឱ្យកត់សម្គាល់។

រូបភាពទី 1: ដ្យាក្រាមដំឡើងនៃចង្ក្រានក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ VET នៅក្នុងឡទាញគ្រីស្តាល់ Czochralski (CZ)

របៀបដែលចង្ក្រានក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់កាត់បន្ថយការចម្លងរោគ និងពិការភាពនៅក្នុងស៊ីលីកុន CZ

សេចក្តីសន្និដ្ឋានស្នូល៖ ចង្ក្រានក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាមួយនឹងមាតិកាផេះ < 5 ppm ទប់ស្កាត់ការសាយភាយនៃធាតុលោហៈធាតុដានចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុនរលាយយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ដោយកាត់បន្ថយអត្រានៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់គ្រីស្តាល់យ៉ាងច្រើន និងបង្កើនអាយុកាលរបស់ភាគតិច។

១. ចំណុច​លំបាក​នៃ​ការ​ដាក់ពាក្យ និង​អតិថិជន

ខណៈពេលកំពុងដំណើរការឡដុតស៊ីលីកុន CZ ថ្នាក់ស៊ីមីកុងដុកទ័រទំហំ 12 អ៊ីញ (300 មីលីម៉ែត្រ) នៅរោងចក្ររបស់ខ្លួននៅប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ អតិថិជន S-AG បានប្រឈមមុខនឹងការធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃអាយុកាលផ្ទុកភាគតិចនៃដុំដែក និងអត្រានៃការផ្លាស់ទីលំនៅគែមកើនឡើង។ ការធ្វើតេស្តបានបង្ហាញថា ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃផេះដាន (B, Fe, Cu) នៅក្នុងចានក្រាហ្វីតធម្មតាបានជ្រាបចូលទៅក្នុងជញ្ជាំងចានរ៉ែថ្មខៀវក្នុងអំឡុងពេលទាញជាបន្តបន្ទាប់នៅសីតុណ្ហភាពលើសពី 1,450°C។ សារធាតុចម្លងរោគទាំងនេះបានសាយភាយដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងស៊ីលីកុនរលាយ ដែលរំខានដល់ភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ និងការពារបន្ទះសៀគ្វីពីការបំពេញតាមស្តង់ដារគុណភាព SEMI C12 និង ISO 9001។

២. ដំណោះស្រាយវិស្វកម្ម និងការអនុវត្តដំណើរការ

ក្រុមវិស្វករ VET បានផ្តល់ជូននូវចង្ក្រានក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចដង់ស៊ីតេខ្ពស់ ដែលទទួលរងការបន្សុទ្ធឧស្ម័នហាឡូហ្សែនសីតុណ្ហភាពខ្ពស់យ៉ាងជ្រៅ៖

• ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ និងការបន្សុទ្ធយ៉ាងស៊ីជម្រៅ៖ក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចគ្រាប់ល្អិត (ទំហំគ្រាប់ ≤ 8 μm) និងដង់ស៊ីតេខ្ពស់ (≥ 1.85 ក្រាម/សង់ទីម៉ែត្រ³) ត្រូវបានបន្សុទ្ធនៅក្នុងឡចំហាយក្នុងសុញ្ញកាសលើវដ្តឧស្ម័នហាឡូហ្សែនសីតុណ្ហភាពខ្ពស់រយៈពេល 72 ម៉ោង ដែលធ្វើឲ្យមាតិកាផេះសរុបធ្លាក់ចុះមកត្រឹម < 5 ppm។
• ការធ្វើតេស្តបាច់ GDMS៖ការវិភាគម៉ាសស្ពិចត្រូម៉ែត្របញ្ចេញពន្លឺដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ (GDMS) ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីត្រួតពិនិត្យភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហៈសំខាន់ៗជាបាច់ៗ ដោយធានាថាធាតុចម្លងរោគស្នូលត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹមកម្រិត ppb (សូមមើលតារាងទិន្នន័យខាងក្រោម)។

ធាតុមិនបរិសុទ្ធ	ក្រាហ្វីត​ដែល​ច្របាច់​ចេញ​ធម្មតា	ក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ VET	ស្តង់ដារ S-AG (SEMI C12)
ផេះសរុប	≈ ១៥០ ភីភីអឹម	< 3.8 ppm	< 5.0 ppm
ជាតិដែក (Fe)	១២.៥ ភីភីអឹម	១៨ ភីប៊ីត	< ៥០ ភីប៊ីប
ទង់ដែង (Cu)	៣.២ ភីភីអឹម	< 5 ppb	< ១០ ភីប៊ីប
បូរ៉ុន (ខ)	១,៨ ភីភីអឹម	១២ ភីប៊ីត	< 20 ppb
នីកែល (Ni)	៤.១ ភីភីអឹម	១៥ ភីភីប៊ី	< 30 ppb

បន្ទាប់ពីការដាក់ពង្រាយផលិតកម្ម ការបំពុលសារធាតុមិនបរិសុទ្ធនៃស៊ីលីកុនរលាយបានថយចុះជាង 85% ខណៈដែលអាយុកាលជាមធ្យមនៃការដឹកជញ្ជូនភាគតិចនៃដុំដែកបានកើនឡើង 32%។ ចូលមើលគេហទំព័ររបស់យើង។[ការបន្សុទ្ធឧស្ម័នហាឡូហ្សែនសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងតំបន់សាកល្បង GDMS]ដើម្បីស្វែងយល់ពីលក្ខណៈបច្ចេកទេសលម្អិត។

រូបភាពទី 2: ការប្រៀបធៀបការចែកចាយពេញមួយជីវិតរបស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគតិចមុន និងក្រោយការទទួលយកចង្ក្រានក្រាហ្វីតភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ VET នៅ S-AG

ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរចនាសម្ព័ន្ធវាលកម្ដៅ និងភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅតាមរយៈឡដុតក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិច

សេចក្តីសន្និដ្ឋានស្នូល៖ ចរន្តកំដៅអ៊ីសូត្រូពិចឯកសណ្ឋានរួមផ្សំជាមួយនឹងកម្លាំងមេកានិចខ្ពស់ ការពារការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃប្រដាប់ឆ្លុះ និងការបង្កើតស្នាមប្រេះតូចៗក្នុងអំឡុងពេលវដ្តកម្ដៅម្តងហើយម្តងទៀត។

១. ចំណុច​លំបាក​នៃ​ការ​ដាក់ពាក្យ និង​អតិថិជន

ចង្ក្រានក្រាហ្វីតដើមរបស់ S-AG ជារឿយៗជួបប្រទះនឹងការពង្រីកកម្ដៅរ៉ាឌីកាល់មិនស្មើគ្នា ការប្រេះជញ្ជាំងតូចៗ ឬការយារធ្លាក់នៃបាតបន្ទាប់ពីវដ្តកម្ដៅរាប់សិប។ នេះនាំឱ្យមានភាពតានតឹងមិនស្មើគ្នា និងការទន់/ដួលរលំនៃចង្ក្រានរ៉ែថ្មខៀវខាងក្នុងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលបណ្តាលឱ្យឡបិទ។ អាយុកាលជាមធ្យមរបស់ចង្ក្រានក្រាហ្វីតគឺក្រោម 180 វដ្តកម្ដៅ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការចំណាយលើការថែទាំ និងពេលវេលារងចាំច្រើន។

២. ដំណោះស្រាយវិស្វកម្ម និងការអនុវត្តដំណើរការ

ដើម្បីដោះស្រាយការខូចទ្រង់ទ្រាយភាពតានតឹងកម្ដៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Marcus បានដឹកនាំក្រុមវិស្វកម្ម VET ឆ្លងកាត់ដំណើរការជំនួសបីដំណាក់កាលស្តង់ដារ៖

[ដំណាក់កាលទី 1៖ ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ] • ការធ្វើគំរូកម្ដៅ FEA • ការលៃតម្រូវ CTE ឲ្យបានល្អ (៤.៨×១០− ₂/K)

[ដំណាក់កាលទី 2៖ ការផលិត] • ការចុចអ៊ីសូស្តាទិចត្រជាក់ • កម្លាំងពត់ ៤៥ MPa

[ដំណាក់កាលទី 3៖ ការផ្ទៀងផ្ទាត់] • ការសាកល្បងនៅនឹងកន្លែងរយៈពេល 60 ថ្ងៃ • វដ្តកម្ដៅ 220+

• ការវាយតម្លៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងការផ្គូផ្គងកម្ដៅ (ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ)៖ក្រុមការងារបានអនុវត្តការធ្វើគំរូវិភាគធាតុកំណត់ (FEA) លើជម្រាលកម្ដៅរបស់ S-AG ហើយបានរចនាប្លង់ចង្ក្រានក្រាហ្វីតបំបែកជា 3 ដុំឡើងវិញ។ រូបមន្តសម្ភារៈត្រូវបានកែតម្រូវដើម្បីតម្រឹមមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅ (CTE) នៅ 4.8 × 10− µ6;/K ដោយសម្រេចបានភាពឆបគ្នាខ្ពស់ជាមួយនឹងស្រទាប់រ៉ែថ្មខៀវនៅសីតុណ្ហភាព 1,450°C និងលុបបំបាត់ភាពតានតឹងមេកានិច។
• ការ​បង្កើត​កម្លាំង​ខ្ពស់ និង​ការ​កែច្នៃ​ដោយ​ភាព​ជាក់លាក់ (ផលិតកម្ម)៖ការចុចត្រជាក់អ៊ីសូស្តាទិច (CIP) បានផលិតប្លុកក្រាហ្វីតដែលមានកម្លាំងពត់ 45 MPa។ ម៉ាស៊ីន CNC 5 អ័ក្សដែលមានភាពជាក់លាក់ (ភាពអត់ធ្មត់ ±0.01 ម.ម) ធានាថាសមាសធាតុនានាទប់ទល់នឹងផលប៉ះពាល់មេកានិច និងការឆក់កម្ដៅនៅពេលផ្ទុកដោយបន្ទុកស៊ីលីកុនរាប់រយគីឡូក្រាម។
• ការធ្វើតេស្តនៅនឹងកន្លែង និងការផ្ទៀងផ្ទាត់អាយុកាលប្រើប្រាស់ (ការផ្ទៀងផ្ទាត់)៖ក្រុមហ៊ុន S-AG បានធ្វើការសាកល្បងជាបន្តបន្ទាប់រយៈពេល 60 ថ្ងៃនៅប្រទេសអាល្លឺម៉ង់។ បន្ទាប់ពីវដ្តកម្ដៅជាង 220 (ប្រហែល 1,500 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពខ្លាំង) វិមាត្រនៅតែមិនខូចទ្រង់ទ្រាយដោយគ្មានស្នាមប្រេះតូចៗ ដែលលុបបំបាត់ការបិទឡដែលបណ្តាលមកពីការបរាជ័យនៃឡចំហាយដោយជោគជ័យ។

រូបភាពទី 3: ដំណើរការនៃការត្រួតពិនិត្យភាពបរិសុទ្ធនៃម៉ាស៊ីន CNC 5 អ័ក្សរបស់ VET និងម៉ាស៊ូតស្ពិចត្រូម៉ែត្រី GDMS

ការអនុវត្តការគ្រប់គ្រងភាពតានតឹងកម្ដៅដ៏ជាក់លាក់នៅក្នុងការលូតលាស់ស៊ីលីកុនម៉ូណូគ្រីស្តាលីន CZ

សេចក្តីសន្និដ្ឋានស្នូល៖ ការធ្វើឱ្យស៊ីមេទ្រីធរណីមាត្រ និងការចែកចាយចរន្តកំដៅប្រសើរឡើង ធ្វើឱ្យចំណុចប្រទាក់រឹង-រាវមានស្ថេរភាព ដោយកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលកំហាប់អុកស៊ីសែនក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់គ្រីស្តាល់យូរ។

១. ចំណុច​លំបាក​នៃ​ការ​ដាក់ពាក្យ និង​អតិថិជន

ក្នុងអំឡុងពេលទាញដុំស៊ីលីកុនទំហំ 12 អ៊ីញដែលមានសារធាតុបន្ថែមសារធាតុច្រើន ឬគ្មានពិការភាព ភាពមិនស៊ីមេទ្រីនៃភាពតានតឹងកម្ដៅនៅចំណុចប្រសព្វរវាងរឹង និងរាវបង្កឱ្យមានភាពច្របូកច្របល់នៃចរន្តខ្យល់រលាយ។ នេះនាំឱ្យមានការប្រែប្រួលកំហាប់អុកស៊ីសែនអ័ក្ស និងរ៉ាឌីកាល់ ដែលបន្ថយទិន្នផលនៃការដុតកំឡុងពេលកាត់បន្ទះស៊ីលីកុនជាបន្តបន្ទាប់។

២. ការអនុវត្តបច្ចេកទេស និងតម្លៃ

• ការក្លែងធ្វើវាលកម្ដៅ៖ការក្លែងធ្វើ FEA បានគូសផែនទីផ្លូវចរន្តកំដៅរវាង 1,450°C និង 1,550°C ដោយធ្វើឱ្យជម្រាលកម្រាស់ជញ្ជាំង Crucible មានប្រសិទ្ធភាពបំផុត។
• ការគ្រប់គ្រងភាពអត់ធ្មត់នៃស៊ីមេទ្រី៖ភាពអត់ធ្មត់នៃកម្រាស់ជញ្ជាំងត្រូវបានកំណត់ក្នុងរង្វង់ ±0.005 ម.ម ដែលបង្កើនស៊ីមេទ្រីកម្ដៅ 18%។

តាមរយៈការគ្រប់គ្រងភាពតានតឹងកម្ដៅដ៏ច្បាស់លាស់ S-AG សម្រេចបាននូវភាពប្រសើរឡើង 22% នៃឯកសណ្ឋាននៃកំហាប់អុកស៊ីសែនអ័ក្សនៃដុំដែក ការកើនឡើង 8% នៃល្បឿនទាញ និងការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃពិការភាពនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។ សម្រាប់ព័ត៌មានលម្អិតអំពីសមាសធាតុ សូមស្វែងយល់ពី...[ឡដុតក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ និងគ្រឿងបន្លាស់វាលកម្ដៅ]កាតាឡុកផលិតផល។

សំណួរដែលសួរញឹកញាប់ (FAQ)

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន និងតម្លៃរបស់អតិថិជន

តាមរយៈការប្រើប្រាស់ប្រអប់ក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់របស់ VET និងដំណោះស្រាយវាលកម្ដៅតាមតម្រូវការ ក្រុមហ៊ុនបន្ទះសៀគ្វីយក្សអឺរ៉ុប S-AG បានយកឈ្នះលើការសាយភាយនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ និងឧបសគ្គនៃភាពតានតឹងកម្ដៅ។ លទ្ធផលគម្រោងសំខាន់ៗរួមមាន៖

• ទិន្នផលទាញស៊ីលីកុនម៉ូណូគ្រីស្តាលីនកើនឡើងដោយ១៤.២%
• អាយុកាលសេវាកម្មផ្នែកវាលកម្ដៅក្រាហ្វីតត្រូវបានពង្រីកដោយ២៥%(លើសពី 220+ វដ្តកម្ដៅ)
• ការប្រើប្រាស់ថាមពលសរុបក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃបន្ទះស៊ីលីកុនត្រូវបានកាត់បន្ថយប្រហែល១១%

អំពីអ្នកនិពន្ធ និងក្រុមការងារបច្ចេកទេស លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Marcus — វិស្វករជាន់ខ្ពស់ផ្នែកវាលកម្ដៅ និងសម្ភារៈកម្រិតខ្ពស់, អតីតយុទ្ធជន លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Marcus មានបទពិសោធន៍ស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ជាង 15 ឆ្នាំក្នុងការរចនាវាលកម្ដៅស៊ីមីកុងដុកទ័រ និងការបន្សុទ្ធសមាសធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើកាបូន ដោយមានជំនាញខាងការធ្វើគំរូភាពតានតឹងកម្ដៅឡ CZ និងការអភិវឌ្ឍដំណើរការក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (<5 ppm)។ ការសិក្សាករណីនេះគឺផ្អែកលើទិន្នន័យអនុវត្តវាលពីអតិថិជនអឺរ៉ុប S-AG (លេខរបាយការណ៍៖ VET-CS-2025-SAG04)។

ត្រៀមខ្លួនរួចរាល់ហើយឬនៅ ដើម្បីធ្វើឱ្យវាលកម្ដៅនៃឡដុត CZ របស់អ្នកមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត? ប្រសិនបើអ្នកប្រឈមមុខនឹងកម្រិតភាពមិនបរិសុទ្ធខ្ពស់ ការរួញនៃក្រឡឹងក្រាហ្វីត ឬអាយុកាលផ្ទុកភាគតិចទាប សូមទាក់ទងក្រុមវិស្វកម្មរបស់ VET សម្រាប់ការធ្វើគំរូ FEA ដែលប្ដូរតាមបំណង និងដំណោះស្រាយជំនួសដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ ត្រៀមខ្លួនរួចរាល់ហើយឬនៅ ដើម្បីធ្វើឱ្យវាលកម្ដៅនៃឡដុត CZ របស់អ្នកមានប្រសិទ្ធភាពបំផុត? ប្រសិនបើអ្នកប្រឈមមុខនឹងកម្រិតភាពមិនបរិសុទ្ធខ្ពស់ ការរួញនៃក្រឡឹងក្រាហ្វីត ឬអាយុកាលផ្ទុកភាគតិចទាប សូមទាក់ទងក្រុមវិស្វកម្មរបស់ VET សម្រាប់ការធ្វើគំរូ FEA ដែលប្ដូរតាមបំណង និងដំណោះស្រាយជំនួសដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ មើលផលិតផលក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ស្នើសុំដំណោះស្រាយតាមតម្រូវការ និងគំរូ GDMS