快速退火爐系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

    在國外，由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展較迅速，對快速退火爐系統(tǒng)的研究起步比較早。世界上臺實用的快速退火爐系統(tǒng)是由的半導(dǎo)體制造商Varian公司在1981年推出。目前在國外快速退火爐主要生產(chǎn)和研究單位有的MPT、應(yīng)用材料、AG, Mattson等公司;德國的AST,法國JIPELEC等。這些公司普遍采用燈光輻射型的加熱方式。

    主要技術(shù)表現(xiàn)為兩種:一種是以AG、MPT、德國AST等公司為代表的單點(diǎn)測溫技術(shù)、熱源為線狀光源(燈管)的雙面加熱形式，利用紅外熱輻射加熱的原理對硅晶片直接加熱實現(xiàn)。另一種是應(yīng)用材料公司的多點(diǎn)側(cè)沮技術(shù)、熱源采用點(diǎn)狀光源(燈泡)、單面加熱形式，球形燈泡發(fā)出的光經(jīng)過高透過率的石英窗口進(jìn)入反應(yīng)腔內(nèi)對位于硅片支排環(huán)上的硅片加熱，溫度信號檢側(cè)是通過多個響應(yīng)時間非常快的紅外式探針來實時檢測，品片在加熱過程中高速旋轉(zhuǎn)，使得晶片表面與反應(yīng)氣體之間的接觸概率相差無幾。

平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的托架帶動晶片表面的氣體分子形成紊流模式，這對于提高退度的均勻性有很大作用，雖然后一種工作形式在溫度測量與控制精度，退火均勻性方面有非常好的優(yōu)越性，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計及控制系統(tǒng)設(shè)計方面非常復(fù)雜，因此其售價也相當(dāng)昂貴，許多半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商都望而卻步，目前在國內(nèi)也只有中芯這樣的IC制造線在使用，其余的IC廠商普遍采用前一種類型的快速退火爐系統(tǒng)。