快速退火爐是當(dāng)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(dǎo)意義及工程實用價值。
本文針對現(xiàn)代半導(dǎo)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(dǎo)體硅片開展直接加熱達(dá)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(dǎo)基礎(chǔ)理論,并實現(xiàn)系統(tǒng)總體技術(shù)指標(biāo)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(dá)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(dá)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(jìn)行光學(xué)高溫計選型、測溫方案以及溫度校準(zhǔn)設(shè)計,達(dá)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(jìn)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(dá)到整機(jī)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(dǎo)體快速退火工藝對設(shè)備的需求。
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