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扩散炉 |
扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一,用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺。
简介
悬臂桨系统结构比较简单,SiC桨携带舟和硅片进入石英炉管后,就停留在石英炉管内,直到工艺程序结束,SiC桨就携带舟和硅片慢慢回到原位,悬臂桨系统缺点是桨对炉管温度的均匀性有一定的影响,另外,工艺气体也会对桨沉积,影响颗粒。软着陆系统较悬臂桨系统更加先进,SiC桨进入石英工艺炉管后,桨自动下沉放下石英舟和硅片,然后慢慢运行回原点,最后石英炉管的门自动关闭。软着陆系统优点是没有SiC桨对腔体的影响,使得温度均匀性更好,减少了工艺气体在SiC桨上的沉积,从而颗粒更少。推舟净化柜的顶部装有照明灯;正面是水平层流的高效过滤器及四层推舟的丝杠、导轨副传动系统及SiC悬臂桨座,丝杠的右端安装有驱动步进电机,导轨的两端是限位开关。柜子的下部装有控制电路转接板及净化用风机。炉体加热系统炉体加热系统共有六层。顶层配置有水冷散热器及排热风扇,每层加热炉体间也配置一层水冷系统,隔绝每层炉管的温度相互影响,废气室顶部设有抽风口,与外接负压抽风管道连接后, 可将工艺过程残 余的废气带走,中间部分分四层放置四个加热炉体, 每层由四个坡面支架托起并固定住加热炉体,其位置在安装时已经与推拉舟系统——丝杠、导轨副传动系统及SiC悬臂桨系统或软着落系统等对准中心。气体控制系统气源柜分为五层。顶部设置有排毒口, 用以排除在换源 过程中泄漏的有害气体。 柜顶设置有三路工艺气体及一路压缩空气的进气接口, 接口以下安装有减压阀、截止阀, 用以对进气压力进行控制及调节。对应于气路,各层分别装有相应的电磁阀、 气动阀、过滤器、单向阀、质量流量控制器、 及DCE源瓶和冷阱等。柜子的底部装有质量流量(MFC)控制器电源、控制开关、保险等电路转接板以及设备总电源进线转接板。
评价
所谓“快速(Rapid )”一词首次出现在1968年Mammels的专利文件“工件热处理的方法(Method of Heat Treatment of Workpieces )”中[65],后来有多种术语如等温退火(Isothermal Annealing ),热脉冲退火(Heat Pulse Annealing)等,现在快速热退火(Rapid Thermal Annealing)和快速热处理(Rapid ThermalProcessing)具有同样的内涵。实际上,RTP是半导体制造业中最复杂部分之一,它包含相关知识有:量子力学,固体物理,光学,工程学。然而,RTP系统的基本原理非常简单。过去人们对RTP系统接受很慢,主要是因为注入退火和热处理需要优良的温控制系统和测温系统,而且,它只是单片处理。但是,现在随着超亚微米器件的发展,使人们重新认识到RTP系统在半导体制造(特别是微电子行业)中的重要作用。 RTP系统刚出现时,通常采用激光连续光源,但出于对辐射光谱的作用和操作方便的考虑,RTP系统朝着基于非连续光源的方向发展,然而在RTP发展历史上,这一设想没有得到市场的认可,这部分导致RTP系统发展的停滞和科学合理的发展。因此,过去RTP系统没有吸引大公司去研发解决关键的技术难题。然而传统的批量炉被证实是可靠、低成本的一技术,所以RTP系统的推广应用一直受到限制。现在,RTP在微电子器件生产中得到了一定的应用。许多人在设计灯的结构和加热灯的布置、控制均匀性上作了大量的研究[60, 66-b8J。但是基于卤素灯加热的RTP系统在制造环境中仍有好多问题。[1]