【快速退火炉】是当代大规模集成电路生产工艺流程环节的一个关键装备
主要运用于离子注入后杂质的激活、浅结制作、生长高质量的氧化膜层和金属硅化物合金形成等工艺。随着集成电路工艺技术的飞速发展,进行快速退火炉系统的技术研究,对我国开发和研究具有自主知识产权的快速退火炉装备,有着极其重要的理论意义和工程实用价值。
本文针对现代半导体器件退火工艺对【快速退火炉】系统的技术要求,在综合分析国内外各类快速退火炉系统技术基础上,借助深入的分析研究,制定了系统总体技术方案。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在其中间的半导体硅片进行加热完成湿度的快速上升,以单点测温做为温度测量解决方案做为系统总体方案。
根据热传导基本理论,并实现系统总体技术指标做为已知参数计算得到系统需要用到的热功率,在这个基础上完成热源与反应腔体、冷却系统、送气系统等部件的设计。【RTA快速退火炉】
通过分析影响硅片外表温度边缘效应的因素,提出灯管分区及分区控制的设计方案,完成硅片外表温度的均匀性；借助非接触式温度测量原理的分析,完成光学高温计选型、测温方案以及温度校准设计,完成湿度的精确测量,基于系统模型的温度控制器设计确保了温度监控的精度与稳定度；在解析硅片传送多功能性要求的基础上,完成传送系统流程设计,实现了系统传片效率与传片的高可靠性；控制系统多功能性设计、总体架构和主控制程序流程图设计完成整机的全自动,保证系统具备自动化水平高、控制和管理功能齐全、操作简便、可靠性高等特点,能够很好地适应快速退火炉系统对自动控制的需求。试验结果显示,本文所设计的【快速退火炉】系统能够满足半导体快速退火工艺对设备的要求。