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半导体研究所。
顾昭昭到的时候,吴建华已经在实验室门口等著了。
跟上回不一样,这回老头儿没端著架子。
远远瞅见那个背帆布包的瘦削身影拐过楼角,直接迎上来,脚步比秘书还快。
“顾总工,第三炉昨天下午出炉了。”
吴建华边走边说,语速比平时快了一截。
他推开实验室的铁门,侧身让顾昭昭先进。
实验室里灯管亮得刺眼。
长条工作檯上,十二片晶圆整整齐齐码在垫了绒布的铝托盘里。
吴建华的得意劲儿藏都藏不住。
三英寸的军品级砷化鎵衬底。
搁三个月前,他做梦都不敢想能在自己手里拉出来。
顾昭昭没吭声。
她放下帆布包,从托盘里取出第一片晶圆,举到灯光底下。
转了半圈,搁下。
拿起第二片。
再搁下。
一片一片看过去,动作不快,但每一片停留的时间几乎一模一样。
吴建华站在旁边,心里头有点打鼓。
看到第九片的时候,顾昭昭停下了。
她把晶圆翻了个面,凑到灯管正底下,眯起眼。
然后搁下,拿起第十片。
同样的位置,同样翻面。
“显微镜。”
吴建华一愣,扭头冲旁边喊:“老周,把金相显微镜推过来!”
老周手脚麻利,三十秒不到,显微镜到位。
顾昭昭把第九片晶圆卡上载物台,调焦,低头看了十几秒。
换第十片。
又看了十几秒。
她直起身,退后一步。
“吴所长,你自己看,九號和十號,边缘区域,两点钟方向。”
吴建华三步並两步凑上去,低头贴上目镜。
五秒钟。
他的眉头拧成了疙瘩。
“微裂纹”
“对。”
“宽度大约零点三微米,沿晶向延伸,长度不超过八十微米。”
吴建华直起腰,脸色有些掛不住。
他刚才明明检查过。
肉眼和常规检测都没查出毛病。
“这个裂纹在中心区域没有,只出现在边缘。也不是每片都有,十二片里我看了四片有类似痕跡。”
顾昭昭走到工作檯旁,拿起铅笔和一张草稿纸。
“问题不在拉晶参数上,参数没毛病。”
她画了个坩堝截面示意图,三笔勾完。
“问题出在坩堝的热场分布,你们的加热器是单区控温,坩堝中心和边缘的温差,实际上比你们仪表读出来的大。”
吴建华盯著那个截面图:“大多少”
“中心和边缘的实际温差在八到十二度之间。你们的仪表只能测到坩堝外壁温度,內部熔体边缘的真实温度,测不著。”
老周站在旁边,嘴巴张的老大,手里记录本忘了写。
“晶体生长过程中,边缘冷得比中心快,热应力集中,就產生微裂纹,晶体越大,效应越明显。”
顾昭昭在截面图上添了几个箭头,標出热流方向。
“两英寸的时候问题不大,尺寸小,温差效应弱。三英寸一上来,边缘应力就扛不住了。”
吴建华的脸沉下来了。
他干了几十年,热场梯度的重要性当然清楚。
可设备条件摆在那儿,一直默认单区控温够用。
“能不能改”
吴建华没绕弯子。
“两个办法。”
顾昭昭竖起两根手指。
“第一个是换双区加热器,但你们现有的炉子改造起来至少两个月。”
“第二个是在坩堝外壁加一层导热均衡层。相当於给坩堝穿一件棉袄,把热量匀开。”
她在草稿纸上写下导热均衡层的具体尺寸参数和安装位置。