【快速退火爐】是當(dāng)代大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝流程環(huán)節(jié)的一個(gè)關(guān)鍵裝備

主要運(yùn)用于離子注入后雜質(zhì)的激活、淺結(jié)制作、生長高質(zhì)量的氧化膜層和金屬硅化物合金形成等工藝。隨著集成電路工藝技術(shù)的飛速發(fā)展,進(jìn)行快速退火爐系統(tǒng)的技術(shù)研究,對(duì)我國開發(fā)和研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的快速退火爐裝備,有著極其重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。

本文針對(duì)現(xiàn)代半導(dǎo)體器件退火工藝對(duì)【快速退火爐】系統(tǒng)的技術(shù)要求,在綜合分析國內(nèi)外各類快速退火爐系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上,借助深入的分析研究,制定了系統(tǒng)總體技術(shù)方案。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(duì)在其中間的半導(dǎo)體硅片進(jìn)行加熱完成濕度的快速上升,以單點(diǎn)測溫做為溫度測量解決方案做為系統(tǒng)總體方案。

根據(jù)熱傳導(dǎo)基本理論,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體技術(shù)指標(biāo)做為已知參數(shù)計(jì)算得到系統(tǒng)需要用到的熱功率,在這個(gè)基礎(chǔ)上完成熱源與反應(yīng)腔體、冷卻系統(tǒng)、送氣系統(tǒng)等部件的設(shè)計(jì)。【RTA快速退火爐】

通過分析影響硅片外表溫度邊緣效應(yīng)的因素,提出燈管分區(qū)及分區(qū)控制的設(shè)計(jì)方案,完成硅片外表溫度的均勻性；借助非接觸式溫度測量原理的分析,完成光學(xué)高溫計(jì)選型、測溫方案以及溫度校準(zhǔn)設(shè)計(jì),完成濕度的精確測量,基于系統(tǒng)模型的溫度控制器設(shè)計(jì)確保了溫度監(jiān)控的精度與穩(wěn)定度；在解析硅片傳送多功能性要求的基礎(chǔ)上,完成傳送系統(tǒng)流程設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)傳片效率與傳片的高可靠性；控制系統(tǒng)多功能性設(shè)計(jì)、總體架構(gòu)和主控制程序流程圖設(shè)計(jì)完成整機(jī)的全自動(dòng),保證系統(tǒng)具備自動(dòng)化水平高、控制和管理功能齊全、操作簡便、可靠性高等特點(diǎn),能夠很好地適應(yīng)快速退火爐系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)控制的需求。試驗(yàn)結(jié)果顯示,本文所設(shè)計(jì)的【快速退火爐】系統(tǒng)能夠滿足半導(dǎo)體快速退火工藝對(duì)設(shè)備的要求。