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多功能桌面型快速退火炉:高效退火,精准测温

2024-06-13

在半导体制造中,快速热处理(RTP)被认为是半导体制程的一个重要步骤。因为半导体材料在晶体生长和制造过程中,由于各种原因会出现缺陷、杂质、位错等结构性缺陷,导致晶格不完整,施加电场后的电导率较低。

晶圆退火

需要通过RTP快速退火炉进行退火处理,可以使材料得到修复,结晶体内部重新排列,可以消除硅片中的应力,激活或迁移杂质,使沉积或生长的薄膜更加致密化,并修复硅片加工中的离子注入损伤。RTP快速退火炉通常还用于离子注入退火、ITO镀膜后快速退火、氧化物和氮化物生长等应用。

桌面型快速退火炉-RTP-Table-6

RTP-Table-6为桌面型6英寸晶圆快速退火炉,使用上下两层红外卤素灯管 作为热源加热,内部石英腔体保温隔热,腔体外壳为水冷铝合金,使得制品加热均匀,且表面温度低。6英寸晶圆快速退火炉采用PID控制,系统能快速调节红外卤素灯管的输出功率,控温更加精准。

桌面型快速退火炉

桌面型快速退火炉的功能特点

①极快的升温速率:RTP快速退火炉的裸片升温速率是150℃/s,大大缩短了热处理时间。

②精确的温度控制:配备高精度的温度传感器和控制系统,确保温度的精确性和稳定性。

③多样化的气氛选项:支持多种气体气氛,如氮气、氩气等,满足不同材料的热处理需求。

④紧凑的桌面式设计:适合实验室和小型生产环境,节省空间,便于移动和部署。

除了以上功能特点,在半导体制造的快速热退火工艺步骤中,测量晶圆的温度是关键。如果测量不准确,可能会出现过热和温度分布不均匀的情况,这两者都会影响工艺的效果。因此,桌面型快速退火炉配置测温系统,硅片在升温、恒温及降温过程中精确地获取晶圆表面温度数据,误差范围控制在±1℃以内。

桌面型快速退火炉的应用

1. 晶体结构优化:在加热阶段,高温有助于晶体结构的再排列。这可以消除晶格缺陷,提高晶体的有序性,从而改善半导体材料的电子传导性能。

2. 杂质去除:高温RTP快速退火可以促使杂质从半导体晶体中扩散出去,减少杂质的浓度。这有助于提高半导体器件的电子特性,减少杂质引起的能级或电子散射。

3. 衬底去除:在CMOS工艺中,快速退火炉可用于去除衬底材料,如氧化硅或氮化硅,以形成超薄SOI(硅层上绝缘体)器件。

4. 应力消除:高温退火还有助于减轻半导体器件中的内部应力,从而降低了晶体缺陷的形成,提高了材料的稳定性和可靠性。

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