碳化硅(SiC)是制作半导体器件及材料的理想材料之一,但其在工艺过程中,会不可避免的产生晶格缺陷等问题,而快速退火可以实现金属合金、杂质***、晶格修复等目的。在近些年飞速发展的化合物半导体、光电子、先进集成电路等细分领域,快速退火发挥着无法取代的作用。碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的一种化合物半导体材料,具有硬度高、热导率高、热稳定性好等优点,在半导体领域具有广泛的应用前景。由于碳化硅器件的部分工艺需要在高温下完成,这给器件的制造和封测带来了较大的难度。例如,在掺杂步骤中,传统硅基材料可以用扩散的方式完成掺杂,但由于碳化硅扩散温度远高于硅,所以需要采用高温离子注入的方式。而高能量的离子注入会破坏碳化硅材料原本的晶格结构,因此需要采用快速退火工艺修复离子注入带来的晶格损伤,消除或减轻晶体应力和缺陷,提高结晶质量。氮化物生长,快速退火炉提升生产效率。四川快速退火炉使用

钛酸锶(SrTiO₃)单晶因优异的介电性能、光学性能与电学性能,广泛应用于高温超导、光电子器件领域,其制造中退火用于改善晶体质量、消除缺陷,提升单晶性能,晟鼎精密 RTP 快速退火炉在 SrTiO₃单晶制造中应用广。在 SrTiO₃单晶生长后的退火中,晶体生长过程会产生氧空位与晶格缺陷,需通过退火补充氧气、修复缺陷。传统退火炉采用 1200-1300℃、8-10 小时长时间退火,易导致单晶表面挥发,影响性能;而晟鼎 RTP 快速退火炉可快速升温至 1200-1300℃,恒温 1-2 小时,在氧气氛围下进行退火,有效补充氧空位(氧空位浓度降低至 10¹⁶cm⁻³ 以下),修复晶格缺陷,使 SrTiO₃单晶介电常数提升 15%-20%,损耗角正切值降低 25%,满足高温超导器件对单晶介电性能的需求。四川快速退火炉使用快速退火炉助力锂离子电池正极材料碳包覆层形成。

卤素灯管退火(HalogenLampAnnealing)是一种用灯管作为热源的退火方式,其特点如下:高温:卤素灯管退火的温度可以达到1300摄氏度以上,可以快速将材料加热到所需温度。非接触性:卤素灯管退火可以在不接触晶圆的情况下进行,减少了对晶圆的污染风险。快速加热速率:卤素灯管退火的加热速度较快,通常可以在几秒钟内完成退火过程,节约了大量的时间。均匀性:卤素灯管退火具有很好的温度均匀性,可以使材料整体均匀受热,减少热应力和温度差异带来的效应。可控性:卤素灯管退火可以通过控制灯管的功率和时间来控制温度和退火时间,可以根据需要对不同材料进行精确的退火处理。适用性广:卤素灯管退火可以适用于多种材料,包括金属、陶瓷、玻璃等,广泛应用于电子、光学、化工等领域。环保节能:卤素灯管退火过程中无需使用外部介质,不会产生废气、废水和废渣,以及减少能源消耗。
炉腔清洁与维护是确保晟鼎精密 RTP 快速退火炉长期稳定运行、保证工艺效果的关键,需遵循科学策略定期操作。日常清洁:每次使用后,待炉腔温度降至 100℃以下,用洁净无尘布蘸取无水乙醇或异丙醇,沿同一方向擦拭炉腔内壁、样品托盘放置区域及气体喷嘴,去除样品残留、污渍或挥发物,避免残留物高温下碳化影响后续工艺;若内壁有顽固污渍,可用软质海绵蘸少量清洁剂轻轻擦拭,再用无尘布蘸溶剂擦净。定期深度清洁:每月进行 1 次深度清洁,拆除可移动部件(样品托盘、气体喷嘴),用超声清洗仪(溶剂为无水乙醇)清洗 10-15 分钟,去除部件表面附着的微小杂质;同时检查炉腔内壁反射涂层,若有局部污染或轻微磨损,用抛光布蘸抛光剂轻轻修复,严重磨损时联系厂家重新镀膜。快速退火炉支持陶瓷材料低温烧结,缩短生产周期。

桌面型快速退火炉的应用1.晶体结构优化:在加热阶段,高温有助于晶体结构的再排列。这可以消除晶格缺陷,提高晶体的有序性,从而改善半导体材料的电子传导性能。2.杂质去除:高温RTP快速退火可以促使杂质从半导体晶体中扩散出去,减少杂质的浓度。这有助于提高半导体器件的电子特性,减少杂质引起的能级或电子散射。3.衬底去除:在CMOS工艺中,快速退火炉可用于去除衬底材料,如氧化硅或氮化硅,以形成超薄SOI(硅层上绝缘体)器件。4.应力消除:高温退火还有助于减轻半导体器件中的内部应力,从而降低了晶体缺陷的形成,提高了材料的稳定性和可靠性。快速退火炉冷却水箱需定期更换去离子水,保证水质。广东快速退火炉使用说明书图片
快速退火炉减少硅基负极材料体积膨胀,延长循环寿命。四川快速退火炉使用
晟鼎精密 RTP 快速退火炉的炉腔结构设计充分考虑了 “样品受热均匀性” 与 “工艺兼容性”,为不同类型、不同尺寸的样品提供稳定的热加工环境。炉腔采用圆柱形或矩形结构,内壁选用高反射率的金属材料(如镀金或镀镍不锈钢),可有效反射红外辐射,减少热量损失,同时确保炉腔内温度场均匀分布,样品表面任意两点的温度差≤3℃,避免因受热不均导致样品性能出现差异。炉腔尺寸可根据客户需求定制,常规尺寸覆盖直径 50-300mm 的样品范围,既能满足实验室小尺寸样品(如半导体晶圆碎片、小型薄膜样品)的研发需求,也能适配量产阶段的大尺寸晶圆(如 8 英寸、12 英寸晶圆)或批量小型样品的处理需求。四川快速退火炉使用