快速退火炉是当代大规模集成电路生产工艺过程中的重要装备【快速退火炉】
主要运用于离子注入后杂质的激活、浅结制作、发展高质量氧化膜层和金属硅化物合金形成等工艺。伴随着集成电路工艺技术的飞速发展,发展快速退火炉系统的技术研究,对我国研发与研究具有自主知识产权的快速退火炉装备,具有极其重要的指导意义及工程实用价值。
本文针对现代半导体器件退火工艺对快速退火炉系统技术要求,在全面分析世界各地各类快速退火炉系统技术的基础之上,依据深入的分析探讨,制定了系统总体技术规范。拟定采用灯光辐射型热源装置,上下两排成正交的灯管组对位于其中间的半导体硅片开展直接加热达到温度的快速上升,以单点测温作为温度测量的解决方案作为系统总体方案。【快速退火炉】
依据热传导基础理论,并实现系统总体技术指标作为已知参数计算得到系统所需的热功率,在这个基础上达到热源与反应腔体、冷却系统、送气系统等结构的设计。【快速退火炉】
通过对比影响硅片表面温度边缘效应的影响因素,指出灯管系统分区及系统分区控制的设计方案,达到硅片表面温度的均匀性；依据非接触式温度测量原理的分析,进行光学高温计选型、测温方案以及温度校准设计,达到温度的精确测量,根据系统模型的温度控制器设计确保了温度控制的精度与稳定性；在研究硅片传送功能性需求的基础上,进行传送系统流程规划,解决了系统传片效率与传片的很高的可靠性；控制系统功能性设计、整体架构以及主控制程序流程图设计达到整机的全自动化,保证系统具有自动化水平高、控制和管理功能齐全、操作方便、可靠性高等优点,能够很好地满足快速退火炉系统对自动控制的需求。试验结果显示,本文设计出来的快速退火炉系统能够满足半导体快速退火工艺对设备的需求。
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