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RTP快速退火炉工艺:提升MEMS器件高性能化的关键

RTP快速退火工艺如何提高MEMS器件性能?

随着半导体工艺的不断精进和智能化需求的爆发式增长,MEMS器件凭借其微型化、高集成度与多功能特性,被广泛应用于消费电子、汽车、医疗、工业、通信等多个领域,成为传感器、执行器及射频组件的关键载体。

*MEMS应用场景,图源网络,侵删


一、退火工艺在MEMS制造中的必要性

MEMS器件的性能高度依赖其材料体系的合理选择与工艺处理。


以核心结构材料为例,硅基材料(单晶硅、多晶硅)提供机械支撑与可动结构,需通过退火优化晶格完整性及应力分布。


退火工艺在MEMS制造中的必要性:

1.应力调控
消除薄膜沉积或刻蚀引入的残余应力,防止结构变形或断裂;

2.掺杂激活
修复离子注入导致的晶格损伤,恢复掺杂原子的电活性;

3.性能优化
通过晶粒再生长与结晶取向调整,提升材料的电学、机械及压电特性

*MEMS传感器,图源网络,侵删


然而传统退火技术受限于热预算高、工艺时间长等问题,难以满足先进MEMS器件对效率与精度的严苛需求。


快速热退火技术凭借其快速升降温、精准控温及灵活气氛控制等优势,已成为优化MEMS性能的关键。


二、RTP快速退火炉

针对MEMS材料退火工艺的要求,晟鼎RTP快速退火炉提供以下解决方案:

*全自动双腔快速退火炉


1.快速升降温(150℃/s):
可减少MEMS材料热损伤,避免掺杂原子过度扩散
2.精准控温(±1°C):
实现升温和降温的高温均匀性和一致性,解决MEMS薄膜应力不均问题
3.工艺灵活:
可拓展至6组工艺气体,兼容多材料(如Si/金属/压电材料),确保退火工艺的稳定性

能够适配MEMS器件需要在极短时间内实现材料性能优化,同时避免热损伤及界面反应的要求。


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