用于消除應(yīng)力的快速熱退火需要紅外高溫監(jiān)測
熱退火是一種重要的半導(dǎo)體制造方法，它涉及將晶圓加熱到高溫以改變其電氣性能并減輕硅中的應(yīng)力。快速熱處理是該方法的關(guān)鍵部分，有助于實(shí)現(xiàn)摻雜劑激活和晶體修復(fù)而不會產(chǎn)生顯著擴(kuò)散，從而提高工藝效率。

傳統(tǒng)上，熱退火工藝通常在惰性環(huán)境中使用傳統(tǒng)的電阻加熱管爐進(jìn)行。退火工藝的正常溫度范圍在 900°C 至 1100°C 之間。對于多晶硅退火，下限擴(kuò)展到約 700°C。用于摻雜劑激活和晶體損傷修復(fù)的爐退火工藝可能需要在 900°C 下進(jìn)行 30 分鐘。

快速熱退火 (RTA)，也稱為快速熱處理，代表了一項(xiàng)重大進(jìn)步。它將硅晶片加熱到超過 1000°C 的溫度幾秒鐘，然后緩慢冷卻以防止熱沖擊和晶片破損。這些信息可讓您隨時(shí)了解您所在領(lǐng)域的最新情況。

各種設(shè)施采用不同的熱處理方法，例如石英管燈、感應(yīng)加熱和電阻涂層。



在快速熱處理中控制硅的發(fā)射率和熱均勻性
硅的發(fā)射率隨溫度、波長和表面特性而變化，導(dǎo)致不同光譜范圍內(nèi)的行為復(fù)雜。

對于使用感應(yīng)或電阻加熱的設(shè)備，半導(dǎo)體工藝的現(xiàn)場和在線溫度監(jiān)測通常使用 CTratio 高溫計(jì)實(shí)現(xiàn)。這些緊湊的兩件式設(shè)備配有柔性光纖，可以放置在狹窄或難以觸及的區(qū)域。它們旨在承受惡劣條件，包括高達(dá) 315°C 的環(huán)境溫度、振動和化學(xué)暴露。比率技術(shù)通過比較兩種不同波長的光的強(qiáng)度來提供精確的溫度測量，從而減少由發(fā)射率變化、光學(xué)干擾或光路障礙物引起的誤差。智能比率軟件模式可以根據(jù)硅發(fā)射率的變化進(jìn)行調(diào)整，即使發(fā)射率在兩個(gè)波長上變化不均勻，也能確保讀數(shù)準(zhǔn)確。

盡管有這些先進(jìn)的技術(shù)，半導(dǎo)體行業(yè)仍然經(jīng)常使用加熱燈或?qū)⒕A放置在加熱的熱質(zhì)量附近。這些使用石英管燈的設(shè)施受益于硅在特定波長下的高發(fā)射率，但在精確測量溫度方面面臨挑戰(zhàn)。這些燈發(fā)射的能量約為 1 µm，使紅外傳感器檢測變得復(fù)雜，因?yàn)閭鞲衅骺赡軙叭∈⒐芏皇蔷９柙诘蜏叵聦﹂L波長紅外線是透明的，但在高溫下變得不透明。在這樣的應(yīng)用中，工作在 1 µm 左右的高溫計(jì)是不夠的，需要傳統(tǒng)的長波長紅外傳感器。可以使用多個(gè)測溫儀或線掃描儀模式下的紅外熱像儀通過狹縫進(jìn)行熱均勻性測量。

利用 Optris 測溫儀和技術(shù)支持優(yōu)化半導(dǎo)體工藝
帶有無源傳感頭的光纖 CTratio 為在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中安裝提供了顯著的優(yōu)勢。通過使電子設(shè)備遠(yuǎn)離反應(yīng)堆的惡劣條件，該技術(shù)確保了耐用性和使用壽命。非接觸式測量系統(tǒng)避免了對過程的干擾，消除了任何污染風(fēng)險(xiǎn)。鑒于溫度和潛在的危險(xiǎn)環(huán)境，光纖技術(shù)對于保持準(zhǔn)確和安全的溫度測量至關(guān)重要。

Optris 測溫儀既可靠又成本效益，以競爭產(chǎn)品的一半價(jià)格提供準(zhǔn)確一致的溫度數(shù)據(jù)。這使其成為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇，而不會影響性能。此外，紅外傳感器的交付周期更短，可以加快實(shí)施和開發(fā)周期。Optris 的持續(xù)技術(shù)支持可確保及時(shí)解決任何問題，使客戶能夠依靠他們的專業(yè)知識進(jìn)行持續(xù)的流程優(yōu)化。這種全面的方法不僅可以保證立即取得成功，還可以促進(jìn)長期的合作伙伴關(guān)系。