快速退火(huo)爐(lu)是現代大規模集成電路生產(chan)工藝過(guo)程中的(de)關鍵裝備

     主要用于離(li)子注入后雜質的(de)激活、淺結(jie)制作、生(sheng)長(chang)高質量(liang)的(de)氧(yang)化(hua)膜層和金(jin)屬硅化(hua)物合(he)金(jin)形成(cheng)等工(gong)(gong)藝(yi)。隨著集(ji)成(cheng)電(dian)路工(gong)(gong)藝(yi)技(ji)術的(de)飛速(su)發(fa)展,開(kai)展快(kuai)速(su)退火(huo)爐(lu)系統的(de)技(ji)術研究,對國(guo)內(nei)開(kai)發(fa)和研究具有自(zi)主知(zhi)識(shi)產權的(de)快(kuai)速(su)退火(huo)爐(lu)裝備(bei),有著十分重要的(de)理論意義和工(gong)(gong)程應(ying)用價值。

      本文針對現代半導(dao)體(ti)器件退(tui)火工藝對快速(su)退(tui)火爐系(xi)統(tong)(tong)的(de)技(ji)術(shu)要求,在綜合分析(xi)國內(nei)外各(ge)種快速(su)退(tui)火爐系(xi)統(tong)(tong)技(ji)術(shu)基(ji)礎上,通(tong)過(guo)深入的(de)分析(xi)研究,設計了系(xi)統(tong)(tong)總(zong)體(ti)技(ji)術(shu)方案。擬定采用燈光輻射型熱源(yuan)裝置(zhi),上下兩排成正(zheng)交的(de)燈管組對位于其中間(jian)的(de)半導(dao)體(ti)硅片進行(xing)直接加熱實現溫(wen)度(du)的(de)快速(su)上升,以單點(dian)測(ce)溫(wen)作為(wei)溫(wen)度(du)測(ce)量的(de)解(jie)決方案作為(wei)系(xi)統(tong)(tong)總(zong)體(ti)方案。

      根據熱傳導基本理論,以實現系統(tong)(tong)總體(ti)技術指標作為已(yi)知參(can)數計算得到系統(tong)(tong)所需要(yao)的(de)熱功率(lv),在此基礎上實現熱源與反(fan)應腔(qiang)體(ti)、冷(leng)卻系統(tong)(tong)、送(song)氣(qi)系統(tong)(tong)等部(bu)件的(de)設(she)計。

     通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)影響硅(gui)片表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)邊緣效應的(de)(de)(de)(de)因素(su),提出燈(deng)管分(fen)區及(ji)分(fen)區控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)方案(an),實(shi)現(xian)(xian)硅(gui)片表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)均勻(yun)性；通(tong)過(guo)非接觸式溫(wen)度(du)測(ce)(ce)量原理(li)的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi),完成光學高(gao)溫(wen)計(ji)選型、測(ce)(ce)溫(wen)方案(an)以及(ji)溫(wen)度(du)校準設(she)(she)計(ji),實(shi)現(xian)(xian)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)精確測(ce)(ce)量,基于系統(tong)模型的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)控制(zhi)(zhi)器設(she)(she)計(ji)保(bao)證(zheng)(zheng)了(le)(le)溫(wen)度(du)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)精度(du)與穩定度(du)；在分(fen)析(xi)硅(gui)片傳送(song)功(gong)(gong)能(neng)(neng)性要(yao)求的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)上,完成傳送(song)系統(tong)流(liu)程設(she)(she)計(ji),實(shi)現(xian)(xian)了(le)(le)系統(tong)傳片效率與傳片的(de)(de)(de)(de)高(gao)可靠性；控制(zhi)(zhi)系統(tong)功(gong)(gong)能(neng)(neng)性設(she)(she)計(ji)、總體架構以及(ji)主控制(zhi)(zhi)程序流(liu)程圖設(she)(she)計(ji)實(shi)現(xian)(xian)整機的(de)(de)(de)(de)全(quan)自(zi)動化,保(bao)證(zheng)(zheng)系統(tong)具有自(zi)動化水(shui)平高(gao)、控制(zhi)(zhi)和管理(li)功(gong)(gong)能(neng)(neng)強大(da)、操作簡便、可靠性高(gao)等特(te)點,能(neng)(neng)很好地適應快(kuai)速退(tui)火爐(lu)系統(tong)對自(zi)動控制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。試(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明,本文(wen)所(suo)設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)快(kuai)速退(tui)火爐(lu)系統(tong)可以滿(man)足半導體快(kuai)速退(tui)火工(gong)藝(yi)對設(she)(she)備的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。