半导体快速退火炉(RTP)是一种特殊的加热设备,能够在短时间内将半导体材料迅速加热到高温,并通过快速冷却的方式使其达到非常高的温度梯度。快速退火炉在半导体材料制造中广泛应用,如离子注入、MEMS工艺、GaN薄膜制备、SiC材料晶体生长以及抛光后退火等。半导体快速退火炉通过高功率的电热元件,如加热电阻来产生高温。在快速退火炉中,通常采用氧气或氮气作为气氛保护,以防止半导体材料表面氧化和污染。半导体材料在高温下快速退火后,会重新结晶和再结晶,从而使晶体缺陷减少,改善半导体的电学性能,提高设备的可靠性和使用寿命。快速退火可以实现金属合金、杂质、晶格修复等目的。北京快速退火炉使用说明书图片
桌面式快速退火系统,以红外可见光加热单片 Wafer或样品,工艺时间短,控温精度高,适用6英寸晶片。相对于传统扩散炉退火系统和其他RTP系统,其独特的腔体设计、先进的温度控制技术和独有的RL900软件控制系统,确保了极好的热均匀性。产品特点 :红外卤素灯管加热,冷却采用风冷 灯管功率PID控温,可控制温度升温,保证良好的重现性与温度均匀性 采用平***路进气方式,气体的进入口设置在Wafer表面,避免退火过程中冷点产生,保证产品良好的温度均匀性 大气与真空处理方式均可选择,进气前气体净化处理 标配两组工艺气体,可扩展至6组工艺气体 可测单晶片样品的大尺寸为6英寸(150×150mm) 采用炉门安全温度开启保护、温控器开启权限保护以及设备急停安全保护三重安全措施,保障仪器使用安全北京快速退火炉使用说明书图片快速退火炉RTP可以提高晶圆的品质和性能,并在减少制造时间和能源消耗方面带来明显的好处。
快速退火炉如其名称所示,能够快速升温和冷却,且快速退火炉在加热过程中能够实现精确控制温度,特别是温度的均匀性,好的退火炉在500℃以上均匀度能够保持±1℃之内,这样能够保证材料达到所需的热处理温度。快速退火过程的控制涉及时间、温度和冷却速率等参数,都可以通过温度控制系统实现,退火参数可以预先设定,以确保整个过程中的准确实施。快速退火炉其加热速度和退温速度通常比传统的管式炉要快得多,精确控制方面也更加优异。可以满足半导体器件对温度和时间精度的严格要求。管式炉的加热速度通常较慢,因为加热是通过对流传热实现的,而不是直接的辐射传热。由于其加热速度较慢,管式炉适用于对加热速度要求不高的应用。
退火:往半导体中注入杂质离子时,高能量的入射离子会与半导体晶格上的原子碰撞,使一些晶格原子发生位移,结果造成大量的空位,将使得注入区中的原子排列混乱或者变成为非晶区,所以在离子注入以后必须把半导体放在一定的温度下进行退火,以恢复晶体的结构和消除缺陷。同时,退火还有jihuo施主和受主杂质的功能,即把有些处于间隙位置的杂质原子通过退火而让它们进入替代位置。RTP(Rapid Thermal Processing)快速热处理,是在非常短的时间内将整个硅片加热至400~1250℃温度范围内的一种方法,相对于炉管退火,它具有热预算少,硅中杂质运动小,玷污小和加工时间短等特点。快速退火炉可用于玻璃材料的退火处理,通过控制材料的温度和冷却速度,可以改善玻璃材料的结构和性能。
碳化硅器件制造环节主要包括“光刻、清洗、掺杂、蚀刻、成膜、减薄”等工艺。为了实现碳化硅器件耐高压、大电流功能,离子注入工艺成为碳化硅掺杂的重要步骤,离子注入是一种向半导体材料加入一定数量和种类的杂质,以改变其电学性能的方法,可以精确控制掺入的杂质数量和分布情况。然而离子注入后,碳化硅材料原本的晶格结构被破坏而变成非晶态,这种晶格损伤必须在退火过程中修复成单晶结构并jihuo掺杂物。在SiC材料晶体生长过程中,快速退火炉使硅原子可以获得足够的能量进行扩散和迁移,重新排列成有序的晶格结构,有利于提高晶体生长的质量和尺寸,减少缺陷和氧化。通过快速退火处理,可以消除晶体中的应力,提高SiC材料的晶体品质和性能,同时,与传统的退火工艺对比,快速退火具有更高的加热和冷却速度,可以有效缩短退火时间,提高生产效率。快速退火炉的晶圆载盘材质有多种选择,其中包括碳化硅、氮化铝和石墨碳化硅等。四川真空退火炉 快速退火炉
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。北京快速退火炉使用说明书图片
快速退火炉是一种前沿的热处理设备,其作用主要体现在以下几个方面:一、消除缺陷,改善性能:快速退火炉利用卤素红外灯作为热源,通过极快的升温速率,将晶圆或其他材料快速加热到300℃-1250℃,从而消除材料内部的一些缺陷,改善产品的性能。二、精细控温,均匀加热:快速退火炉采用先进的微电脑控制系统,通过PID闭环控制温度,可以达到极高的控温精度和温度均匀性。这种精细的温度控制对于提升产品的质量和性能至关重要。三、广泛应用,适应性强:快速退火炉广泛应用于IC晶圆、LED晶圆、MEMS、化合物半导体和功率器件等多种芯片产品的生产,以及欧姆接触快速合金、离子注入退火、氧化物生长、消除应力和致密化等工艺当中。此外,它还可以用于金属材料、玻璃材料、陶瓷材料和高分子材料等多种材料的退火处理,具有较大的适应性和灵活性。四、高效节能,自动化程度高:快速退火炉具有高效、节能的特点,能够在较短的时间内完成退火处理。同时,它还具备自动化程度高的优点,可以实现自动化控制和监测,提高生产效率和质量。北京快速退火炉使用说明书图片