福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-01

?快速熱處理(Rapid Thermal Processing,簡(jiǎn)稱?RTP)是一種在幾秒或更短的時(shí)間內(nèi)將材料加熱到高溫(如1000℃左右)的熱處理技術(shù)。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于?半導(dǎo)體工藝中,特別是在離子注入后需要快速恢復(fù)晶體結(jié)構(gòu)和jihuo雜質(zhì)的過程中??焖贌崽幚淼闹饕獌?yōu)點(diǎn)包括熱預(yù)算少、硅中雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)小、玷污小以及加工時(shí)間短等。此外,快速熱處理設(shè)備如?快速退火爐,具有多重?zé)艄茉O(shè)計(jì)以保證溫度均勻、實(shí)時(shí)閉環(huán)溫度控制方式、安全監(jiān)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)特點(diǎn),適用于離子注入后退火/活化、?金屬合金化、?多晶硅退火等多種應(yīng)用領(lǐng)域。?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。福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別

福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別,快速退火爐

碳化硅(SiC)是制作半導(dǎo)體器件及材料的理想材料之一,但其在工藝過程中,會(huì)不可避免的產(chǎn)生晶格缺陷等問題,而快速退火可以實(shí)現(xiàn)金屬合金、雜質(zhì)***、晶格修復(fù)等目的。在近些年飛速發(fā)展的化合物半導(dǎo)體、光電子、先進(jìn)集成電路等細(xì)分領(lǐng)域,快速退火發(fā)揮著無法取代的作用。碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導(dǎo)體材料,具有硬度高、熱導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在半導(dǎo)體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。由于碳化硅器件的部分工藝需要在高溫下完成,這給器件的制造和封測(cè)帶來了較大的難度。例如,在摻雜步驟中,傳統(tǒng)硅基材料可以用擴(kuò)散的方式完成摻雜,但由于碳化硅擴(kuò)散溫度遠(yuǎn)高于硅,所以需要采用高溫離子注入的方式。而高能量的離子注入會(huì)破壞碳化硅材料原本的晶格結(jié)構(gòu),因此需要采用快速退火工藝修復(fù)離子注入帶來的晶格損傷,消除或減輕晶體應(yīng)力和缺陷,提高結(jié)晶質(zhì)量。四川快速退火爐廠家快速退火爐高效應(yīng)用于氧化物生長(zhǎng)工藝。

福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別,快速退火爐

RTP-Table-6為桌面型6英寸晶圓快速退火爐,使用上下兩層紅外鹵素?zé)艄?作為熱源加熱,內(nèi)部石英腔體保溫隔熱,腔體外殼為水冷鋁合金,使得制品加熱均勻,且表面溫度低。6英寸晶圓快速退火爐采用PID控制,系統(tǒng)能快速調(diào)節(jié)紅外鹵素?zé)艄艿妮敵龉β?,控溫更加?zhǔn)確。桌面型快速退火爐的功能特點(diǎn)①極快的升溫速率:RTP快速退火爐的裸片升溫速率是150℃/s,縮短了熱處理時(shí)間。②精確的溫度控制:配備高精度的溫度傳感器和控制系統(tǒng),確保溫度的精確性和穩(wěn)定性。③多樣化的氣氛選項(xiàng):支持多種氣體氣氛,如氮?dú)?、氬氣等,滿足不同材料的熱處理需求。④緊湊的桌面式設(shè)計(jì):適合實(shí)驗(yàn)室和小型生產(chǎn)環(huán)境,節(jié)省空間,便于移動(dòng)和部署。除了以上功能特點(diǎn),在半導(dǎo)體制造的快速熱退火工藝步驟中,測(cè)量晶圓的溫度是關(guān)鍵。如果測(cè)量不準(zhǔn)確,可能會(huì)出現(xiàn)過熱和溫度分布不均勻的情況,這兩者都會(huì)影響工藝的效果。因此,晟鼎桌面型快速退火爐配置測(cè)溫系統(tǒng),硅片在升溫、恒溫及降溫過程中精確地獲取晶圓表面溫度數(shù)據(jù),誤差范圍控制在±1℃以內(nèi)。

RTP半導(dǎo)體晶圓快速退火爐是一種用于半導(dǎo)體制造過程中的特殊設(shè)備,RTP是"Rapid Thermal Processing"(快速熱處理)的縮寫。它允許在非常短的時(shí)間內(nèi)快速加熱和冷卻晶圓,以實(shí)現(xiàn)材料的特定性質(zhì)改變,通常用于提高晶體管、二極管和其他半導(dǎo)體器件的性能。RTP半導(dǎo)體晶圓快速退火爐通過將電流或激光能量傳遞到晶圓上,使其在極短的時(shí)間內(nèi)升溫到高溫(通常在幾秒到幾分鐘之間)。這種快速加熱的方式可精確控制晶圓的溫度,而且因?yàn)闊崽幚頃r(shí)間很短,可以減小材料的擴(kuò)散和損傷。以下是關(guān)于RTP半導(dǎo)體晶圓快速退火爐的一些特點(diǎn)和功能:快速處理:RTP退火爐的快速處理功能不僅在升溫過程中有所體現(xiàn),在降溫階段同樣展現(xiàn)了強(qiáng)大的作用。在升溫階段,RTP退火爐通過內(nèi)置的加熱元件,如電阻爐或輻射加熱器和鹵素?zé)艄?,使晶圓能夠在極短的時(shí)間內(nèi)加熱到目標(biāo)溫度,同時(shí)確保均勻性和一致性。在保持溫度一段時(shí)間后,RTP退火爐會(huì)迅速冷卻晶圓以固定所做的任何改變,減小晶圓中的不均勻性。這種快速處理有助于在晶圓上實(shí)現(xiàn)所需的材料性能,同時(shí)**小化對(duì)晶圓的其他不必要熱影響。在快速退火爐中,通常采用氫氣或氮?dú)庾鳛闅夥毡Wo(hù),以防止半導(dǎo)體材料表面氧化和污染。

福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別,快速退火爐

快速退火爐通常使用輻射加熱提供熱能,如電阻加熱器、鹵素?zé)艄芎透袘?yīng)線圈等,其中加熱元素放置在爐內(nèi)并通過輻射傳熱作用于樣品表面。這種加熱方式具有加熱速度快、溫度分布均勻、加熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。選用鹵素紅外燈作為熱源,利用極快的升溫速率,將晶圓或是材料在很短的時(shí)間內(nèi)加熱至300℃-1200℃,進(jìn)而消去晶圓或是原材料內(nèi)部某些缺點(diǎn),達(dá)到改進(jìn)產(chǎn)品特性的效果。管式爐則通常使用對(duì)流加熱,其中爐內(nèi)的空氣被加熱并通過對(duì)流作用于管道內(nèi)的樣品。對(duì)流加熱具有加熱速度較慢、溫度分布不均勻、加熱效率較低等缺點(diǎn)。硅化物合金退火效率倍增靠快速退火爐。重慶半導(dǎo)體公司快速退火爐

氮化物生長(zhǎng)依賴快速退火爐實(shí)現(xiàn)。福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別

RTP半導(dǎo)體晶圓快速退火爐的一些特點(diǎn)和功能:精確的溫度控制:這些設(shè)備通常具有高度精確的溫度控制系統(tǒng),以確保在整個(gè)退火過程中溫度保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。這對(duì)于確保材料處理的一致性和質(zhì)量至關(guān)重要。一旦晶圓達(dá)到目標(biāo)溫度,RTP退火爐將維持這個(gè)溫度一段時(shí)間,以確保材料中的所有部分都受到均勻加熱。在此階段,可能進(jìn)行一些特定的處理,如去除或修復(fù)缺陷、晶體再排列或改變電子能帶結(jié)構(gòu)等。氣氛控制:一些RTP退火爐還可以提供氣氛控制功能,如瑞樂半導(dǎo)體;在特定氣氛下進(jìn)行處理。這有助于防止氧化或其他化學(xué)反應(yīng),以及實(shí)現(xiàn)特定的處理效果。我們可以使用惰性氣體(如氮?dú)饣驓錃獾龋﹣肀Wo(hù)晶圓表面,以調(diào)整晶圓上的氧化或還原過程。溫度控制和集成:RTP爐通常具有高度精確的溫度控制系統(tǒng),其內(nèi)部配備了多種傳感器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、氣氛和其他關(guān)鍵參數(shù),以確保熱處理過程的精確性和穩(wěn)定性。有些RTP退火爐還具有自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄功能,使監(jiān)控和管理退火過程變得更加簡(jiǎn)便輕松。它們還可以與其他半導(dǎo)體制造設(shè)備集成,以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的生產(chǎn)線。福建快速退火爐與高溫爐區(qū)別