碳化硅(SiC)作为半导体器件及材料的理想材料之一,其卓越的性能在业界备受瞩目。然而,在精细的制造工艺中,碳化硅难以避免地会出现晶格缺陷等问题。
快速退火为这些难题提供了解决方案。快速退火工艺可以激活金属合金和杂质,能更高效地修复晶格缺陷,保证材料的优良性能。
近年来,随着化合物半导体、光电子以及先进集成电路等细分领域的迅猛发展,快速退火技术的重要性愈也发凸显。
● 快速退火在化合物半导体上的应用
碳化硅(SiC)是一种由碳元素和硅元素组成的化合物半导体材料,具有高硬度、高热导率以及卓越的热稳定性等特点。这些优秀性能,使得它在各种高端科技领域,如集成电路、光电子器件以及高温工作环境下的半导体器件中,都备受青睐。
碳化硅器件制造和封测过程中的部分工艺需要在高温环境下进行,给操作带来了较大挑战。例如,在掺杂这一关键步骤中,传统硅基材料通常可以通过扩散方式轻松完成掺杂,但碳化硅的扩散温度远高于硅,因此必须采用高温离子注入技术。然而,高能量的离子注入在带来掺杂效果的同时,也不可避免地会对碳化硅材料的晶格结构造成一定程度的破坏。
为应对这一挑战,可采用快速退火工艺,通过快速退火,有效地修复离子注入过程中产生的晶格损伤,消除或减轻晶体应力和缺陷,从而显著提升碳化硅材料的结晶质量。

退火工艺处理前后对比
离子注入退火前后,碳化硅离子注入区域表面的原子排布变化示意图,其中Vsi代表硅空位,VC代表碳空位,Ci代表碳填充原子,Sii代表硅填充原子。
● 什么是快速退火炉(RTP)
快速退火炉是利用卤素红外灯作为热源,通过极快的升温速率,将晶圆等材料在极短的时间内从室温加热到300℃-1250℃,从而消除材料内部的一些缺陷,改善产品性能的热处理设备。

● 快速退火炉产品介绍
博视广达(Botovison) 快速退火炉系列产品,主要分为RTP-3-06 、RTP-3-08 等,分别能处理1-8时样本。支持多种配置选择,如可选择 SECS/GEM、1-4路气氛、自动开关门、灯光分区控制、PID 自动配置等;可实现炉壁温度监视、水冷异常监视、真空度监视、腔体压力监视等;有丰富的附件选择: 碳化硅石墨托盘、石英样品托架、红外加热灯管、石英腔体/板、TC-Wafer 校准仪等。

博视广达自立式快速退火炉设备
产品优势:
1.红外卤素灯管加热,冷却采用风冷
2.炉壁采用水冷循环冷却
3.快速PID温控,可精准控制温度升温,保证良好的重现性和温度均匀性;
4.大气与真空处理方式均可选择,实现进气前气体净化处理;
5.配备三路工艺气体
6.能够满足SIC量产化制程需求
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博视广达科技立足于数据智能分析和制造,专注于光、声、电性能检测设备,拥有自主研发和核心知识产权的产品体系,包括快速退火炉、超声扫描显微镜、液晶缺陷检测设备、精密器件外观检测设备、手机手表手环测试设备、二手手机质量评估系统等序列产品。
如果您有测试和热处理工艺需求,欢迎探讨和咨询!