退火工艺是半导体制造过程中的重要环节,旨在通过加热和冷却过程改善材料的电学性能、晶体结构和可靠性。以下是一些主要的半导体退火工艺类型:
半导体退火工艺 各类类型对比
各退火工艺简介
管式炉退火:将材料放在一个封闭的长管形炉膛内。这个炉膛通常由耐高温的材料如石英制成。管炉的周围包裹着电阻丝,可以通过电阻加热将炉膛加热、控温,确保温度分布均匀并达到所需的退火温度。适合进行长时间的退火处理,特别是对于需要严格控制温度梯度和时间参数的高温工艺。
RTP快速退火:RTP通过高强度光源(如:红外灯)迅速加热晶圆,可以在极短的时间内(几秒到几十秒)达到所需的高温,并且能迅速冷却至室温,极大缩短了退火周期。可以精确控制加热和冷却速率,以及达到的温度和时间,从而提高工艺的稳定性和重复性。对电子、陶瓷、无机、金属、复合等新材料和器件的快速热处理相关研究、生产有重要作用。
激光退火:是使用集中的激光束将材料局部加热至所需高温。特定波长和功率的激光束经过透镜聚焦并扫描在目标表面,进行局部瞬间加热。根据需要可调整目标区域保持在高温下的时间,之后目标区域迅速冷却至室温。常用于微电子器件的局部加热和退火处理,以及半导体制造中的精细图形处理和晶格缺陷修复等。