碳化硅(SiC)是制作半導(dǎo)體器件及材料的理想材料之一,但其在工藝過程中,會不可避免的產(chǎn)生晶格缺陷等問題,而快速退火可以實(shí)現(xiàn)金屬合金、雜質(zhì)***、晶格修復(fù)等目的。在近些年飛速發(fā)展的化合物半導(dǎo)體、光電子、先進(jìn)集成電路等細(xì)分領(lǐng)域,快速退火發(fā)揮著無法取代的作用。碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素組成的一種化合物半導(dǎo)體材料,具有硬度高、熱導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在半導(dǎo)體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。由于碳化硅器件的部分工藝需要在高溫下完成,這給器件的制造和封測帶來了較大的難度。例如,在摻雜步驟中,傳統(tǒng)硅基材料可以用擴(kuò)散的方式完成摻雜,但由于碳化硅擴(kuò)散溫度遠(yuǎn)高于硅,所以需要采用高溫離子注入的方式。而高能量的離子注入會破壞碳化硅材料原本的晶格結(jié)構(gòu),因此需要采用快速退火工藝修復(fù)離子注入帶來的晶格損傷,消除或減輕晶體應(yīng)力和缺陷,提高結(jié)晶質(zhì)量。快速退火爐廣泛應(yīng)用于各種材料的退火處理,可以改善材料的結(jié)構(gòu)和性能,提高材料的機(jī)械性能和物理性能。四川實(shí)驗(yàn)室快速退火爐品牌
快速退火爐利用鹵素紅外燈作為熱源,通過快速升溫將材料加熱到所需溫度,從而改善材料的晶體結(jié)構(gòu)和光電性能。其特點(diǎn)包括高效、節(jié)能、自動化程度高以及加熱均勻等。此外,快速退火爐還具備較高的控溫精度和溫度均勻性,能夠滿足各種復(fù)雜工藝的需求??焖偻嘶馉t采用了先進(jìn)的微電腦控制系統(tǒng),并結(jié)合PID閉環(huán)控制溫度技術(shù),確保了極高的控溫精度和溫度均勻性。通過鹵素紅外燈等高效熱源實(shí)現(xiàn)極快的升溫速率,將晶圓快速地加熱到預(yù)定溫度,從而消除晶圓內(nèi)部的一些缺陷,改善其晶體結(jié)構(gòu)和光電性能。這種高精度的溫度控制對晶圓的質(zhì)量至關(guān)重要,可以有效提高晶圓的性能和可靠性。廣東桌面型半導(dǎo)體快速退火爐快速退火爐可以用于半導(dǎo)體材料的退火處理,如晶圓的退火處理,可以改善材料的電學(xué)性能和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
第三代半導(dǎo)體是以碳化硅SiC、氮化鎵GaN為主的寬禁帶半導(dǎo)體材料,具有高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率、高電子密度、高遷移率、可承受大功率等特點(diǎn)。已被認(rèn)為是當(dāng)今電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力,以第三代半導(dǎo)體的典型**碳化硅(SiC)為例,碳化硅具有高臨界磁場、高電子飽和速度與極高熱導(dǎo)率等特點(diǎn),使得其器件適用于高頻高溫的應(yīng)用場景,相較于硅器件,碳化硅器件可以***降低開關(guān)損耗。第三代半導(dǎo)體材料有抗高溫、高功率、高壓、高頻以及高輻射等特性,相比***代硅基半導(dǎo)體可以降低50%以上的能量損失,同時(shí)使裝備體積減小75%以上。第三代半導(dǎo)體屬于后摩爾定律概念,制程和設(shè)備要求相對不高,難點(diǎn)在于第三代半導(dǎo)體材料的制備,同時(shí)在設(shè)計(jì)上要有優(yōu)勢。
半導(dǎo)體快速退火爐(RTP)是一種特殊的加熱設(shè)備,能夠在短時(shí)間內(nèi)將半導(dǎo)體材料迅速加熱到高溫,并通過快速冷卻的方式使其達(dá)到非常高的溫度梯度??焖偻嘶馉t在半導(dǎo)體材料制造中廣泛應(yīng)用,如CMOS器件后端制程、GaN薄膜制備、SiC材料晶體生長以及拋光后退火等。半導(dǎo)體快速退火爐通過高功率的電熱元件,如加熱電阻來產(chǎn)生高溫。在快速退火爐中,通常采用氫氣或氮?dú)庾鳛闅夥毡Wo(hù),以防止半導(dǎo)體材料表面氧化和污染。半導(dǎo)體材料在高溫下快速退火后,會重新結(jié)晶和再結(jié)晶,從而使晶體缺陷減少,改善半導(dǎo)體的電學(xué)性能,提高設(shè)備的可靠性和使用壽命??焖偻嘶馉t通常用于高溫退火,可以通過控制材料的加熱與冷卻過程,從而改善材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
快速退火爐要達(dá)到均溫效果,需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟:1. 預(yù)熱階段:在開始退火之前,快速退火爐需要先進(jìn)行預(yù)熱,以確保腔室內(nèi)溫度均勻從而實(shí)現(xiàn)控溫精細(xì)。輪預(yù)熱需要用Dummy wafer(虛擬晶圓),來確保加熱過程中載盤的均勻性。爐溫逐漸升高,避免在退火過程中出現(xiàn)溫度波動。2.裝載晶圓:在預(yù)熱完畢后,在100℃以下取下Dummywafer,然后把晶圓樣品放進(jìn)載盤中,在這個(gè)步驟中,需要注意的是要根據(jù)樣品大小來決定是否在樣品下放入Dummywafer來保證載盤的溫度均勻性。如果是多個(gè)樣品同時(shí)處理,應(yīng)將它們放置在爐內(nèi)的不同位置,并避免堆疊或緊密排列。3.快速升溫:在裝載晶圓后,快速將腔室內(nèi)溫度升至預(yù)設(shè)的退火溫度。升溫速度越快,越能減少晶圓在爐內(nèi)的時(shí)間,從而降低氧化風(fēng)險(xiǎn)。4.均溫階段:當(dāng)腔室內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的退火溫度后,進(jìn)入均溫階段。在這個(gè)階段,爐溫保持穩(wěn)定,以確保所有晶圓和晶圓的每一個(gè)位置都能均勻地加熱。均溫時(shí)間通常為10-15分鐘。5. 降溫階段:在均溫階段結(jié)束后,應(yīng)迅速將爐溫降至室溫,降溫制程結(jié)束??焖偻嘶馉t具有高溫度控制、快速加熱和冷卻、精確的溫度和時(shí)間控制、氣氛控制、應(yīng)用廣等特點(diǎn)。湖南rtp快速退火爐國產(chǎn)
鹵素?zé)艄芡嘶鹁哂锌焖?、均勻、可控的特點(diǎn),可以滿足不同材料的退火需求,是一種常用的熱處理方法。四川實(shí)驗(yàn)室快速退火爐品牌
RTP行業(yè)應(yīng)用 氧化物、氮化物生長 硅化物合金退火 砷化鎵工藝 歐姆接觸快速合金 氧化回流 其他快速熱處理工藝 離子注入***行業(yè)領(lǐng)域: 芯片制造 生物醫(yī)學(xué) 納米技術(shù) MEMS LEDs 太陽能電池 化合物產(chǎn)業(yè) :GaAs,GaN,GaP, GaInP,InP,SiC 光電產(chǎn)業(yè):平面光波導(dǎo),激光,VCSELs。桌面式快速退火系統(tǒng),以紅外可見光加熱單片 Wafer或樣品,工藝時(shí)間短,控溫精度高,適用6英寸晶片。相對于傳統(tǒng)擴(kuò)散爐退火系統(tǒng)和其他RTP系統(tǒng),其獨(dú)特的腔體設(shè)計(jì)、先進(jìn)的溫度控制技術(shù),確保了極好的熱均勻性。四川實(shí)驗(yàn)室快速退火爐品牌