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。四川高精度溫控快速退火爐原理
快速退火爐?zhǔn)且环N利用紅外燈管加熱技術(shù)和腔體冷壁的設(shè)備,主要用于半導(dǎo)體工藝中,通過(guò)快速熱處理改善晶體結(jié)構(gòu)和光電性能。12快速退火爐的主要技術(shù)參數(shù)包括最高溫度、升溫速率、降溫速率、溫度精度和溫度均勻性等。其最高溫度可達(dá)1200攝氏度,升溫速率可達(dá)150攝氏度/秒,降溫速率可達(dá)200攝氏度/分鐘,溫度精度可達(dá)±0.5攝氏度,溫控均勻性可達(dá)≤0.5%??焖偻嘶馉t廣泛應(yīng)用于IC晶圓、LED晶圓、MEMS、化合物半導(dǎo)體和功率器件等多種芯片產(chǎn)品的生產(chǎn),以及離子注入/接觸退火、金屬合金、熱氧化處理、化合物合金、多晶硅退火、太陽(yáng)能電池片退火等工藝中。貴州全自動(dòng)八英寸rtp快速退火爐RTP退火爐通常用于離子注入退火、ITO鍍膜后快速退火、氧化物和氮化物生長(zhǎng)等應(yīng)用。
RTP 快速退火爐是一種常用的熱處理設(shè)備,其工作原理是通過(guò)高溫加熱和快速冷卻的方式,對(duì)材料進(jìn)行退火處理,達(dá)到改善材料性能和組織結(jié)構(gòu)的目的。冷卻階段是RTP 快速退火爐的另一個(gè)重要步驟。在加熱階段結(jié)束后需要將爐腔內(nèi)的溫度迅速冷卻至室溫,以避免材料再次發(fā)生晶粒長(zhǎng)大和相變。為了實(shí)現(xiàn)快速冷卻,通常會(huì)使用冷卻介質(zhì)(如氮?dú)獾龋?duì)爐腔進(jìn)行冷卻。冷卻介質(zhì)通過(guò)噴射或循環(huán)流動(dòng)的方式,將爐腔內(nèi)的熱量迅速帶走,使材料快速冷卻。同時(shí),可以通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的流速和溫度,以控制材料的冷卻速率和冷卻效果。
?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(guò)程中。快速熱處理的主要優(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、?磷硅酸鹽玻璃/?硼磷玻璃回流、?溝道氧化、?柵介質(zhì)形成、?多晶硅退火等多種應(yīng)用領(lǐng)域。?快速退火爐優(yōu)化歐姆接觸合金化步驟。
桌面型快速退火爐的應(yīng)用1.晶體結(jié)構(gòu)優(yōu)化:在加熱階段,高溫有助于晶體結(jié)構(gòu)的再排列。這可以消除晶格缺陷,提高晶體的有序性,從而改善半導(dǎo)體材料的電子傳導(dǎo)性能。2.雜質(zhì)去除:高溫RTP快速退火可以促使雜質(zhì)從半導(dǎo)體晶體中擴(kuò)散出去,減少雜質(zhì)的濃度。這有助于提高半導(dǎo)體器件的電子特性,減少雜質(zhì)引起的能級(jí)或電子散射。3.襯底去除:在CMOS工藝中,快速退火爐可用于去除襯底材料,如氧化硅或氮化硅,以形成超薄SOI(硅層上絕緣體)器件。4.應(yīng)力消除:高溫退火還有助于減輕半導(dǎo)體器件中的內(nèi)部應(yīng)力,從而降低了晶體缺陷的形成,提高了材料的穩(wěn)定性和可靠性。高溫退火還有助于減輕半導(dǎo)體器件中的內(nèi)部應(yīng)力,從而降低了晶體缺陷的形成,提高了材料的穩(wěn)定性和可靠性。湖北快速退火爐安裝方法
RTP 快速退火爐是一種常用的熱處理設(shè)備,其工作原理是通過(guò)高溫加熱和快速冷卻的方式,對(duì)材料進(jìn)行退火處理。四川高精度溫控快速退火爐原理
快速退火爐要達(dá)到均溫效果,需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:1. 預(yù)熱階段:在開(kāi)始退火之前,快速退火爐需要先進(jìn)行預(yù)熱,以確保腔室內(nèi)溫度均勻從而實(shí)現(xiàn)控溫精細(xì)。輪預(yù)熱需要用Dummy wafer(虛擬晶圓),來(lái)確保加熱過(guò)程中載盤的均勻性。爐溫逐漸升高,避免在退火過(guò)程中出現(xiàn)溫度波動(dòng)。2.裝載晶圓:在預(yù)熱完畢后,在100℃以下取下Dummywafer,然后把晶圓樣品放進(jìn)載盤中,在這個(gè)步驟中,需要注意的是要根據(jù)樣品大小來(lái)決定是否在樣品下放入Dummywafer來(lái)保證載盤的溫度均勻性。如果是多個(gè)樣品同時(shí)處理,應(yīng)將它們放置在爐內(nèi)的不同位置,并避免堆疊或緊密排列。3.快速升溫:在裝載晶圓后,快速將腔室內(nèi)溫度升至預(yù)設(shè)的退火溫度。升溫速度越快,越能減少晶圓在爐內(nèi)的時(shí)間,從而降低氧化風(fēng)險(xiǎn)。4.均溫階段:當(dāng)腔室內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的退火溫度后,進(jìn)入均溫階段。在這個(gè)階段,爐溫保持穩(wěn)定,以確保所有晶圓和晶圓的每一個(gè)位置都能均勻地加熱。均溫時(shí)間通常為10-15分鐘。5. 降溫階段:在均溫階段結(jié)束后,應(yīng)迅速將爐溫降至室溫,降溫制程結(jié)束。四川高精度溫控快速退火爐原理