SiC器件制造過(guò)程主要包括“光刻、清洗、摻雜、蝕刻、成膜、減薄”等工藝,其中,離子注入工藝是SiC摻雜的重要步驟,以滿(mǎn)足SiC器件耐高壓、大電流功能的實(shí)現(xiàn)。然而離子注入后,碳化硅材料的晶格損傷必須通過(guò)退火工藝進(jìn)行修復(fù)。在SiC材料晶體生長(zhǎng)過(guò)程中,退火工藝可以使硅原子獲得足夠的能量進(jìn)行擴(kuò)散和遷移,使結(jié)晶內(nèi)部重新排列,促進(jìn)雜質(zhì)的合理分布,有利于提高晶體生長(zhǎng)的質(zhì)量和尺寸,提高SiC材料的晶體品質(zhì)和性能。隨著芯片制造技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)退火工藝的要求也越來(lái)越高,RTP快速退火爐的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越明顯:對(duì)比傳統(tǒng)的爐管退火工藝,RTP快速退火爐具有獨(dú)特的水平均溫處理技術(shù),在退火過(guò)程中,不僅能在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)升溫和冷卻,提升晶圓退火的效率和效果,還能同時(shí)保證晶圓表面的溫度分布均勻性和穩(wěn)定性,總體熱預(yù)算較低,可以更好地提高晶圓的性能,滿(mǎn)足先進(jìn)半導(dǎo)體的制造需求。氧化回流均勻性依賴(lài)快速退火爐控制。江西12英寸晶圓快速退火爐
快速退火爐?zhǔn)且环N利用紅外燈管加熱技術(shù)和腔體冷壁的設(shè)備,主要用于半導(dǎo)體工藝中,通過(guò)快速熱處理改善晶體結(jié)構(gòu)和光電性能。12快速退火爐的主要技術(shù)參數(shù)包括最高溫度、升溫速率、降溫速率、溫度精度和溫度均勻性等。其最高溫度可達(dá)1200攝氏度,升溫速率可達(dá)150攝氏度/秒,降溫速率可達(dá)200攝氏度/分鐘,溫度精度可達(dá)±0.5攝氏度,溫控均勻性可達(dá)≤0.5%??焖偻嘶馉t廣泛應(yīng)用于IC晶圓、LED晶圓、MEMS、化合物半導(dǎo)體和功率器件等多種芯片產(chǎn)品的生產(chǎn),以及離子注入/接觸退火、金屬合金、熱氧化處理、化合物合金、多晶硅退火、太陽(yáng)能電池片退火等工藝中。北京納米薄膜快速退火爐氮化物薄膜生長(zhǎng),依賴(lài)快速退火爐技術(shù)。
對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)的人來(lái)說(shuō),快速熱處理(RTP)被認(rèn)為是生產(chǎn)半導(dǎo)體的一個(gè)重要步驟。在這種制造工藝中,硅晶圓在幾秒鐘或更短的時(shí)間內(nèi)被加熱到超過(guò)1000°C的溫度。這是通過(guò)使用激光器或燈作為熱源來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后,硅晶圓的溫度被慢慢降低,以防止因熱沖擊而可能發(fā)生的任何變形或破裂。從jihuo摻雜物到化學(xué)氣相沉積,快速熱處理的應(yīng)用范圍廣泛,這在我們以前的博客中討論過(guò)。快速熱退火(RTA)是快速熱處理的一個(gè)子步驟。這個(gè)過(guò)程包括將單個(gè)晶圓從環(huán)境溫度快速加熱到1000~1500K的某個(gè)值。為使RTA有效,需要考慮以下因素。首先,該步驟必須迅速發(fā)生,否則,摻雜物可能會(huì)擴(kuò)散得太多。防止過(guò)熱和不均勻的溫度分布對(duì)該步驟的成功也很重要。這有利于在快速熱處理期間對(duì)晶圓的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,這是通過(guò)熱電偶或紅外傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
快速退火爐是現(xiàn)代大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備。隨著集成電路技術(shù)飛速發(fā)展,開(kāi)展快速退火爐系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)對(duì)國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)和研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的快速退火爐設(shè)備具有十分重大的戰(zhàn)略意義和應(yīng)用價(jià)值。目前快速退火爐的供應(yīng)商主要集中在歐、美地區(qū),大陸地區(qū)還沒(méi)有可替代產(chǎn)品,市場(chǎng)都由進(jìn)口設(shè)備主導(dǎo),設(shè)備國(guó)產(chǎn)化亟待新的創(chuàng)新和突破。隨著近兩年中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響,國(guó)家越來(lái)越重視科技的創(chuàng)新發(fā)展與內(nèi)需增長(zhǎng),對(duì)于國(guó)產(chǎn)快速退火爐設(shè)備在相關(guān)行業(yè)產(chǎn)線(xiàn)上的占比提出了一定要求,給國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體設(shè)備廠(chǎng)商帶來(lái)了巨大機(jī)遇,預(yù)測(cè)未來(lái)幾年時(shí)間國(guó)內(nèi)退火爐設(shè)備市場(chǎng)會(huì)有快速的內(nèi)需增長(zhǎng)需求??焖偻嘶馉t助力氧化回流工藝提升。
在半導(dǎo)體制造中,快速熱處理(RTP)被認(rèn)為是半導(dǎo)體制程的一個(gè)重要步驟。因?yàn)榘雽?dǎo)體材料在晶體生長(zhǎng)和制造過(guò)程中,由于各種原因會(huì)出現(xiàn)缺陷、雜質(zhì)、位錯(cuò)等結(jié)構(gòu)性缺陷,導(dǎo)致晶格不完整,施加電場(chǎng)后的電導(dǎo)率較低。需要通過(guò)RTP快速退火爐進(jìn)行退火處理,可以使材料得到修復(fù),結(jié)晶體內(nèi)部重新排列,可以消除硅片中的應(yīng)力,jihuo或遷移雜質(zhì),使沉積或生長(zhǎng)的薄膜更加致密化,并修復(fù)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(zhǎng)等應(yīng)用。氮化物層生長(zhǎng)效率因快速退火爐提高。江西12英寸晶圓快速退火爐
硅化物合金退火效率因快速退火爐提升。江西12英寸晶圓快速退火爐
快速退火爐通過(guò)快速加熱和冷卻的方式,對(duì)材料進(jìn)行熱處理。這種處理方法能夠在很短的時(shí)間內(nèi)改變材料的結(jié)構(gòu),從而改善其性能??焖偻嘶馉t通常包括加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和氣氛控制系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)負(fù)責(zé)將材料迅速加熱到所需溫度,而溫度控制系統(tǒng)確保爐內(nèi)溫度的均勻性和穩(wěn)定性。氣氛控制系統(tǒng)則用于控制爐內(nèi)的氣氛,以防止材料在熱處理過(guò)程中氧化或污染。在半導(dǎo)體行業(yè),快速退火爐被用于晶圓制造過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。例如,當(dāng)晶圓經(jīng)過(guò)離子注入后,快速退火爐用于恢復(fù)晶圓的晶格結(jié)構(gòu),消除注入過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷。這種處理對(duì)于提高半導(dǎo)體器件的性能和可靠性至關(guān)重要。此外,快速退火爐還用于金屬化后退火,以改善金屬接觸的性能,這對(duì)于晶體管的導(dǎo)電性有著直接影響。江西12英寸晶圓快速退火爐