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多功能桌面型快速退火爐:高效退火,精準測溫

在半導體制造中,快速熱處理(RTP)被認為是半導體制程的一個重要步驟。因為半導體材料在晶體生長和制造過程中,由于各種原因會出現缺陷、雜質、位錯等結構性缺陷,導致晶格不完整,施加電場后的電導率較低。

晶圓退火

需要通過RTP快速退火爐進行退火處理,可以使材料得到修復,結晶體內部重新排列,可以消除硅片中的應力,激活或遷移雜質,使沉積或生長的薄膜更加致密化,并修復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等應用。

桌面型快速退火爐-RTP-Table-6

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燈管 作為熱源加熱,內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,系統能快速調節紅外鹵素燈管的輸出功率,控溫更加精準。

桌面型快速退火爐


桌面型快速退火爐的功能特點

①極快的升溫速率:RTP快速退火爐的裸片升溫速率是150℃/s,大大縮短了熱處理時間。

②精確的溫度控制:配備高精度的溫度傳感器和控制系統,確保溫度的精確性和穩定性。

③多樣化的氣氛選項:支持多種氣體氣氛,如氮氣、氬氣等,滿足不同材料的熱處理需求。

④緊湊的桌面式設計:適合實驗室和小型生產環境,節省空間,便于移動和部署。

除了以上功能特點,在半導體制造的快速熱退火工藝步驟中,測量晶圓的溫度是關鍵。如果測量不準確,可能會出現過熱和溫度分布不均勻的情況,這兩者都會影響工藝的效果。因此,桌面型快速退火爐配置測溫系統,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據,誤差范圍控制在±1℃以內。


桌面型快速退火爐的應用

1. 晶體結構優化:在加熱階段,高溫有助于晶體結構的再排列。這可以消除晶格缺陷,提高晶體的有序性,從而改善半導體材料的電子傳導性能。

2. 雜質去除:高溫RTP快速退火可以促使雜質從半導體晶體中擴散出去,減少雜質的濃度。這有助于提高半導體器件的電子特性,減少雜質引起的能級或電子散射。

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. 應力消除:高溫退火還有助于減輕半導體器件中的內部應力,從而降低了晶體缺陷的形成,提高了材料的穩定性和可靠性。




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