快速退火爐是當代大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝過程中的重要裝備【快速退火爐】

主要運用于離子注入后雜質(zhì)的激活、淺結(jié)制作、發(fā)展高質(zhì)量氧化膜層和金屬硅化物合金形成等工藝。伴隨著集成電路工藝技術(shù)的飛速發(fā)展,發(fā)展快速退火爐系統(tǒng)的技術(shù)研究,對我國研發(fā)與研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的快速退火爐裝備,具有極其重要的指導意義及工程實用價值。

本文針對現(xiàn)代半導體器件退火工藝對快速退火爐系統(tǒng)技術(shù)要求,在全面分析世界各地各類快速退火爐系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,依據(jù)深入的分析探討,制定了系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范。擬定采用燈光輻射型熱源裝置,上下兩排成正交的燈管組對位于其中間的半導體硅片開展直接加熱達到溫度的快速上升,以單點測溫作為溫度測量的解決方案作為系統(tǒng)總體方案。【快速退火爐】

依據(jù)熱傳導基礎(chǔ)理論,并實現(xiàn)系統(tǒng)總體技術(shù)指標作為已知參數(shù)計算得到系統(tǒng)所需的熱功率,在這個基礎(chǔ)上達到熱源與反應(yīng)腔體、冷卻系統(tǒng)、送氣系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計。【快速退火爐】

通過對比影響硅片表面溫度邊緣效應(yīng)的影響因素,指出燈管系統(tǒng)分區(qū)及系統(tǒng)分區(qū)控制的設(shè)計方案,達到硅片表面溫度的均勻性；依據(jù)非接觸式溫度測量原理的分析,進行光學高溫計選型、測溫方案以及溫度校準設(shè)計,達到溫度的精確測量,根據(jù)系統(tǒng)模型的溫度控制器設(shè)計確保了溫度控制的精度與穩(wěn)定性；在研究硅片傳送功能性需求的基礎(chǔ)上,進行傳送系統(tǒng)流程規(guī)劃,解決了系統(tǒng)傳片效率與傳片的很高的可靠性；控制系統(tǒng)功能性設(shè)計、整體架構(gòu)以及主控制程序流程圖設(shè)計達到整機的全自動化,保證系統(tǒng)具有自動化水平高、控制和管理功能齊全、操作方便、可靠性高等優(yōu)點,能夠很好地滿足快速退火爐系統(tǒng)對自動控制的需求。試驗結(jié)果顯示,本文設(shè)計出來的快速退火爐系統(tǒng)能夠滿足半導體快速退火工藝對設(shè)備的需求。

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