快捷退火炉系统的设计研究

　　快捷退火炉是现代化大规模集成式电路生产工艺过程中的关键装备。主要用于离子注入后杂质的激发、浅结制作、生产高质量的氧化膜层与金属硅化物合金形成等工艺。伴随集成电路的工艺技术发展，退火炉厂家开展快捷退火炉系统的技术研究，对我国开发与研究具备自主知识产权的快捷退火炉装备，有着相当重要的理论意义与工程应用价值。

　　退火炉厂家针对现代半导体器件退火工艺对快捷退火炉系统的技术要求，在综合分析市场内外不同快捷退火炉系统技术基础上，通过进一步分析研究，设计了系统总体技术方案。

　　拟定采用了灯光辐射型的热源装置，上下两排呈正交的灯管组对位置于其中间半导体硅片进行直接加热实现温度的快捷上升，以单点测温作温度测量解决的方案作系统总体方案。

　　依据热传导的基本理论，以实现系统的总体技术指标作已知参数，计算得到了系统所需的热功率，在这个基础上实现了热源和反应腔体、冷却系统、送气系统等部件的设计。

　　经过分析影响退火炉硅片表面温度的边缘效应因素，提出灯管分区及分区控制的设计方案，实现了硅片表面的温度均匀性;经过非接触式的温度测量原理分析，完成了光学高温计选型、测温方案以及温度校准设计，实现温度的准确测量，基于系统模型的温度控制器设计保障了温度控制的精度和稳定度;

　　在分析硅片传送功能性要求的基础上，完成传送系统流程设计，实现了系统传片效率和传片的高可靠性;控制系统作用性设计、总体架构及主控制程序的流程图设计，实现了整机的全自动化，保证系统具有自动化水平高、控制与管理功能较强、操作简便、牢靠性高等特点，能良好地适应快捷退火炉系统对自动控制的要求。

　　试验结果表明，退火炉厂家所设计的快捷退火炉系统可以满足半导体快捷退火工艺对设备的要求。