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,质量的退火炉在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,精细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。氧化回流均匀性依赖快速退火炉控制。上海12英寸晶圆快速退火炉

晟鼎精密 RTP 快速退火炉具备精细的气体氛围控制功能,可根据材料与工艺需求提供惰性、氧化、还原等多种气体氛围,为样品热加工提供适宜化学环境,避免样品氧化、污染或不良反应。设备配备多通道气体导入系统,每个通道采用质量流量控制器(MFC),流量控制精度 ±1% F.S.,支持 N₂、Ar、O₂、H₂、NH₃等多种气体(纯度≥99.999%)导入。惰性气体氛围(N₂、Ar)用于防止样品高温氧化,适用于半导体晶圆、金属薄膜等易氧化材料退火,如半导体晶圆离子注入后退火中通入 N₂,避免表面形成氧化层,保证器件电学性能;氧化气体氛围(O₂)用于样品氧化退火,如硅基材料氧化工艺中通入 O₂,控制温度与时间形成厚度均匀的氧化层,用于器件绝缘或钝化;还原气体氛围(H₂与 N₂混合,H₂浓度 5%-10%)用于去除样品表面氧化层或实现还原反应,如金属薄膜退火中通入还原气体,去除表面氧化杂质,提升导电性。气体氛围控制还具备动态调节功能,可在退火过程中切换气体类型或调整流量,如复合工艺中先通惰性气体升温,再通反应气体恒温,通惰性气体冷却,确保各阶段氛围符合要求。上海12英寸晶圆快速退火炉快速退火炉保障 SiC 器件欧姆接触的低电阻特性。

测试过程分为升温阶段、恒温阶段、降温阶段:升温阶段,记录不同升温速率下各点温度随时间的变化曲线,验证升温过程中温度均匀性;恒温阶段,在不同目标温度(如 300℃、600℃、900℃、1200℃)下分别恒温 30 秒,记录各点温度波动情况,确保恒温阶段温度均匀性达标;降温阶段,记录不同冷却方式下各点温度下降曲线,验证降温过程中的温度均匀性。测试完成后,对采集的数据进行分析,生成温度均匀性报告,若某一温度点或阶段的温度均匀性不满足要求,技术人员会通过调整加热模块布局、优化加热功率分配、改进炉腔反射结构等方式进行优化,直至温度均匀性达标。此外,公司还会定期对出厂设备进行温度均匀性复检,同时为客户提供定期的设备校准服务,确保设备在长期使用过程中温度均匀性始终符合工艺要求,为客户提供可靠的热加工保障。
在半导体及新材料领域,许多敏感材料(如有机半导体材料、二维层状材料、柔性薄膜材料)对高温与热应力极为敏感,传统退火炉长时间高温与缓慢热循环易导致材料分解、开裂或性能退化,晟鼎精密 RTP 快速退火炉通过特殊的工艺设计与控制策略,为敏感材料的热加工提供保护,减少材料损伤。对于有机半导体材料(如 PTB7-Th、PCBM 等光伏活性层材料),其热分解温度较低(通常为 200-300℃),晟鼎 RTP 快速退火炉可将升温速率控制在 10-20℃/s,快速达到目标退火温度(如 150-200℃),恒温时间缩短至 5-10 秒,在完成材料晶化与形貌优化的同时,避免有机分子因长时间高温发生分解,使有机半导体器件的电学性能保留率提升 40% 以上。氮化物生长依赖快速退火炉实现。

碳化硅(SiC)作为宽禁带半导体材料,具备耐高温、耐高压、耐辐射特性,是高温、高频、高功率器件的理想材料,其制造中退火需高温处理,晟鼎精密 RTP 快速退火炉凭借高温稳定性与精细控温能力,在 SiC 器件制造中发挥重要作用。在 SiC 外延层退火中,外延生长后的外延层存在晶格缺陷与残余应力,需 1500-1700℃高温退火修复消除。传统退火炉难以实现该温度下的精细控温与快速热循环,而晟鼎 RTP 快速退火炉采用高功率微波或红外加热模块,可稳定达到 1700℃高温,升温速率 50-80℃/s,恒温 30-60 秒,在修复晶格缺陷(密度降至 10¹³cm⁻² 以下)的同时,减少外延层与衬底残余应力,提升晶体质量,为 SiC 器件高性能奠定基础。在 SiC 器件欧姆接触形成中,需将 Ni、Ti/Al 等金属电极与 SiC 衬底在 900-1100℃高温下退火,形成低电阻接触。该设备可快速升温至目标温度,恒温 10-20 秒,在保证金属与 SiC 充分反应形成良好欧姆接触(接触电阻≤10⁻⁴Ω・cm²)的同时,避免金属过度扩散,影响器件尺寸精度与长期稳定性。某 SiC 器件制造企业引入该设备后,SiC 外延层晶体质量提升 30%,器件击穿电压提升 25%,为 SiC 器件在新能源汽车逆变器、智能电网等高压大功率领域应用提供保障。采用快速退火炉,退火速度快,适应高节奏生产需求。四川快速退火炉的应用
快速退火炉是利用卤素红外灯做为热源,通过极快的升温速率,从而消除材料内部的一些缺陷,改善产品性能。上海12英寸晶圆快速退火炉
恒温时间是 RTP 快速退火炉热加工工艺的关键参数之一,晟鼎精密 RTP 快速退火炉具备精细的恒温时间控制功能,恒温时间可在 1 秒至 10 分钟范围内精确设定,能根据不同工艺需求平衡 “工艺效果” 与 “材料损伤”,避免因恒温时间不当影响产品性能。在半导体器件的金属硅化物形成工艺中,恒温时间需严格控制在 10-30 秒,若恒温时间过短,金属与硅的反应不充分,无法形成连续、低电阻的硅化物层;若恒温时间过长,硅化物层会过度生长,增加接触电阻,甚至导致硅衬底被过度消耗,晟鼎 RTP 快速退火炉可将恒温时间误差控制在 ±0.5 秒以内,确保金属硅化物层厚度均匀(偏差≤5%),电阻一致性良好。在薄膜材料的退火致密化工艺中,对于 Al₂O₃(氧化铝)薄膜,恒温时间通常设定为 1-3 分钟,以保证薄膜内部孔隙充分填充,提升致密性;而对于敏感的有机 - 无机复合薄膜,恒温时间需缩短至 5-10 秒,避免长时间高温导致有机组分分解。该设备的恒温时间控制依托高精度的计时模块与稳定的加热功率维持系统,在恒温阶段能持续监测温度变化,通过微调加热功率确保温度稳定在目标值,同时精细记录恒温时长,满足不同工艺对时间精度的要求,为高质量的热加工工艺提供保障。上海12英寸晶圆快速退火炉