Quanto sono importanti le barre di molibdeno per la stabilità dimensionale dell'industria dei semiconduttori?

Nei laboratori di crescita del silicio monocristallino o dello zaffiro, il processo di trafilatura del cristallo richiede spesso decine o addirittura centinaia di ore e il campo di temperatura deve essere controllato con precisione sopra i 1400 gradi. Una volta che la componente del campo termico ha una deformazione anche di 0,5 mm, il diametro del cristallo può fluttuare, la densità di dislocazione può aumentare e il tasso di rendimento sarà direttamente ridotto. Il problema più grande per molti ingegneri non è la rottura improvvisa, ma lo scorrimento "invisibile" e l'accumulo di calore.

Tra questi, le barre di molibdeno vengono utilizzate come materiali strutturali centrali delle barre di supporto del campo termico, dei morsetti dei cristalli o dei componenti di riscaldamento, e la loro stabilità dimensionale a basso-calore e ad alta-temperatura è diventata un fattore decisivo. Il coefficiente termico del molibdeno stesso è molto basso, ma le prestazioni delle barre di molibdeno con diverse purezze e tecnologie di lavorazione variano notevolmente in condizioni di alta temperatura e vuoto a lungo termine-. Le normali barre di molibdeno sinterizzato sono soggette a micro-allungamento causato dalla crescita dei grani dopo ripetuti cicli termici, mentre le barre di molibdeno di elevata-purezza che sono state sottoposte a forgiatura multi-direzionale e ricottura ad alta-temperatura hanno un orientamento dei grani più uniforme e una resistenza allo scorrimento significativamente migliorata. La deformazione cumulativa è controllata entro un intervallo molto piccolo.

Abbiamo utilizzato una fabbrica che produceva aste di cristallo di zaffiro da 6-pollici. All'inizio venivano utilizzate le tradizionali barre di supporto in molibdeno. Il campo termico doveva essere calibrato ogni pochi cristalli estratti e il tasso di rendimento si aggirava attorno al 65%. Successivamente, dopo aver sostituito la barra di molibdeno per semiconduttori con la nostra struttura a grana ottimizzata, il tempo di trafilatura continuo in un unico forno è stato prolungato, la fluttuazione del campo termico è stata significativamente ridotta, la consistenza del diametro del cristallo finito è stata migliorata e la resa complessiva è stata aumentata di quasi 15 punti percentuali. Meno sostituzioni di componenti e meno aggiustamenti dei parametri portano non solo alla riduzione dei costi, ma anche alla stabilità del ritmo di produzione.

Perché questo punto è così critico? Poiché la crescita dei cristalli semiconduttori è un tipico processo di "lavoro lento e lavoro fine", qualsiasi deriva di piccole dimensioni verrà amplificata attraverso il gradiente di temperatura e infine riflessa in difetti cristallini. Le aste in molibdeno di alta-qualità riducono al minimo il rischio di questa deriva, consentendo agli ingegneri di processo di concentrarsi con maggiore sicurezza sulla velocità e sul controllo del lancio, anziché preoccuparsi della deformazione strutturale.

Nell'attuale fase rapida dei cristalli di grandi-dimensioni e dei materiali semiconduttori di terza-generazione, i requisiti per la stabilità delle apparecchiature diventeranno sempre più elevati. Una bacchetta di molibdeno senza alcuna differenza sulla superficie può effettivamente determinare quanti wafer qualificati vengono prodotti ogni mese.

Se stai eseguendo la manutenzione delle apparecchiature per la crescita dei cristalli singoli,-l'aggiornamento del campo termico o la selezione di nuovi progetti, parlami della stabilità del campo termico o dei problemi dei cristalli che stai attualmente riscontrando. Possiamo combinare la curva di temperatura specifica e la struttura dell'attrezzatura per fornire materiale per barre di molibdeno più mirato e suggerimenti di lavorazione per aiutare a controllare completamente i pericoli nascosti "invisibili" di deformazione.

Stabilizza il campo termico e il cristallo crescerà bene in modo naturale-questo è l'obiettivo del nostro investimento nelle barre di molibdeno per semiconduttori.