半導(dǎo)體快速退火爐(RTP)是一種特殊的加熱設(shè)備,能夠在短時(shí)間內(nèi)將半導(dǎo)體材料迅速加熱到高溫,并通過(guò)快速冷卻的方式使其達(dá)到非常高的溫度梯度??焖偻嘶馉t在半導(dǎo)體材料制造中廣泛應(yīng)用,如離子注入、MEMS工藝、GaN薄膜制備、SiC材料晶體生長(zhǎng)以及拋光后退火等。半導(dǎo)體快速退火爐通過(guò)高功率的電熱元件,如加熱電阻來(lái)產(chǎn)生高溫。在快速退火爐中,通常采用氧氣或氮?dú)庾鳛闅夥毡Wo(hù),以防止半導(dǎo)體材料表面氧化和污染。半導(dǎo)體材料在高溫下快速退火后,會(huì)重新結(jié)晶和再結(jié)晶,從而使晶體缺陷減少,改善半導(dǎo)體的電學(xué)性能,提高設(shè)備的可靠性和使用壽命。歐姆接觸合金化,快速退火爐實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。四川半導(dǎo)體公司快速退火爐
快速退火爐和管式爐是熱處理設(shè)備中的兩種常見(jiàn)類型,它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和外觀、加熱方式、溫度范圍、加熱速度以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在一些區(qū)別。快速退火爐通常是一種扁平的或矩形的熱處理設(shè)備,其內(nèi)部有一條或多條加熱元素,通常位于上方或底部。這些加熱元素可以通過(guò)輻射傳熱作用于樣品表面,使其快速加熱和冷卻。在快速退火爐中,樣品通常直接放置在爐內(nèi)底部托盤或架子上??焖偻嘶馉t的結(jié)構(gòu)和外觀相對(duì)簡(jiǎn)單,操作方便,可以快速地達(dá)到所需的退火效果。管式爐則是一個(gè)封閉的爐體,通常具有圓柱形或矩形外形,內(nèi)部有加熱元素。樣品通常放置在爐內(nèi)的管道中,通過(guò)管道來(lái)加熱樣品。管式爐的結(jié)構(gòu)和外觀相對(duì)復(fù)雜,操作和維護(hù)需要一定的專業(yè)技能。貴州6寸快速退火爐快速退火爐促進(jìn)氧化物材料生長(zhǎng)。
快速退火爐的詳細(xì)參數(shù)根據(jù)制造商和型號(hào)的不同有所差異,溫度范圍:快速退火爐通常能夠提供廣的溫度范圍,一般從幾百攝氏度到數(shù)千℃不等,具體取決于應(yīng)用需求,能夠達(dá)到所需的處理溫度范圍升溫速率:指系統(tǒng)加熱樣本的速度,通常以℃秒或℃/分鐘為單位。升溫速率的選擇取決于所需的退火過(guò)程,確保所選設(shè)備的加熱速率能夠滿足你的工藝要求。冷卻速率:快速退火爐的冷卻速率同樣重要,通常以℃/秒或℃/分鐘為單位。各大生產(chǎn)廠家采用的降溫手段基本相同,是指通過(guò)冷卻氣氛達(dá)到快速降溫效果。快速冷卻有助于實(shí)現(xiàn)特定晶圓性能的改善。需要注意的是冷卻氣氛的氣體流量控制方式和精度以及相關(guān)安全防護(hù)。溫度控制的精度:對(duì)于一些精密的工藝,溫度控制的精度至關(guān)重要。選擇具有高精度溫度控制系統(tǒng)的設(shè)備可以確保工藝的可重復(fù)性和穩(wěn)定性。通常,較好的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)小于±1℃的溫度控制精度。處理區(qū)尺寸:處理區(qū)的尺寸取決于具體的設(shè)備型號(hào),可以是直徑、寬度、深度等維度的測(cè)量。這決定了一次可以處理的晶圓或樣品數(shù)量和尺寸以及樣品可以均勻加熱和處理。退火爐處理區(qū)通常有6寸、8寸、12寸等尺寸。
在半導(dǎo)體制造中,快速熱處理(RTP)被認(rèn)為是半導(dǎo)體制程的一個(gè)重要步驟。因?yàn)榘雽?dǎo)體材料在晶體生長(zhǎng)和制造過(guò)程中,由于各種原因會(huì)出現(xiàn)缺陷、雜質(zhì)、位錯(cuò)等結(jié)構(gòu)性缺陷,導(dǎo)致晶格不完整,施加電場(chǎng)后的電導(dǎo)率較低。需要通過(guò)RTP快速退火爐進(jìn)行退火處理,可以使材料得到修復(fù),結(jié)晶體內(nèi)部重新排列,可以消除硅片中的應(yīng)力,jihuo或遷移雜質(zhì),使沉積或生長(zhǎng)的薄膜更加致密化,并修復(fù)硅片加工中的離子注入損傷。RTP快速退火爐通常還用于離子注入退火、ITO鍍膜后快速退火、氧化物和氮化物生長(zhǎng)等應(yīng)用。鹵素?zé)艄芡嘶鹁哂锌焖?、均勻、可控的特點(diǎn),可以滿足不同材料的退火需求,是一種常用的熱處理方法。
快速退火爐rtp溫度控制的精度:對(duì)于一些精密的工藝,溫度控制的精度至關(guān)重要。選擇具有高精度溫度控制系統(tǒng)的設(shè)備可以確保工藝的可重復(fù)性和穩(wěn)定性。通常,較好的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)小于±1℃的溫度控制精度。快速退火爐rtp處理區(qū)尺寸:處理區(qū)的尺寸取決于具體的設(shè)備型號(hào),可以是直徑、寬度、深度等維度的測(cè)量。這決定了一次可以處理的晶圓或樣品數(shù)量和尺寸以及樣品可以均勻加熱和處理。退火爐處理區(qū)通常有6寸、8寸、12寸等尺寸。溫度均勻性:快速退火爐必須具有良好的溫度均勻性,以確保整個(gè)處理區(qū)域內(nèi)的溫度差異*小。這一主要參數(shù)關(guān)系著退火效果的質(zhì)量。對(duì)此,國(guó)標(biāo)GB/T9452-2012《熱處理爐有效加熱區(qū)測(cè)定方法》中明確的要求。一些快速退火爐可以提供不同類型的氣氛控制,如氮?dú)?、氫氣或氬氣,以影響材料的處理效果。快速退火爐是利用鹵素紅外燈做為熱源,通過(guò)極快的升溫速率,從而消除材料內(nèi)部的一些缺陷,改善產(chǎn)品性能。四川半導(dǎo)體公司快速退火爐
RTP快速退火爐是一種廣泛應(yīng)用在IC晶圓、MEMS、歐姆接觸快速合金、、氧化物/氮化物生長(zhǎng)等工藝中的加熱設(shè)備。四川半導(dǎo)體公司快速退火爐
退火:往半導(dǎo)體中注入雜質(zhì)離子時(shí),高能量的入射離子會(huì)與半導(dǎo)體晶格上的原子碰撞,使一些晶格原子發(fā)生位移,結(jié)果造成大量的空位,將使得注入?yún)^(qū)中的原子排列混亂或者變成為非晶區(qū),所以在離子注入以后必須把半導(dǎo)體放在一定的溫度下進(jìn)行退火,以恢復(fù)晶體的結(jié)構(gòu)和消除缺陷。同時(shí),退火還有jihuo施主和受主雜質(zhì)的功能,即把有些處于間隙位置的雜質(zhì)原子通過(guò)退火而讓它們進(jìn)入替代位置。RTP(Rapid Thermal Processing)快速熱處理,是在非常短的時(shí)間內(nèi)將整個(gè)硅片加熱至200~1250℃溫度范圍內(nèi)的一種方法,相對(duì)于爐管退火,它具有熱預(yù)算少,硅中雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)小,玷污小和加工時(shí)間短等特點(diǎn)。四川半導(dǎo)體公司快速退火爐