快速退火爐(RapidThermalProcessing,RTP)采用紅外輻射加熱技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)樣品的快速升溫和降溫,同時(shí)搭配超高精度溫度控制系統(tǒng),可以達(dá)到極好的溫場(chǎng)均勻度,可用工藝包括和離子注入工藝配合使用以達(dá)到晶圓摻雜、金屬薄膜沉積后金屬硅化物燒結(jié)、晶圓表面改性(氧化、氮化)等。
芯片的制造過(guò)程可分為前道工藝和后道工藝。前道是指晶圓制造廠的生產(chǎn)加工過(guò)程,在空白硅片上完成電路的處理,在出廠產(chǎn)品是完整的圓形硅片。后道是指封裝和測(cè)試的過(guò)程,在封測(cè)廠中將圓形的硅片切割成單獨(dú)的芯片顆粒,進(jìn)行外殼的封裝,最后完成終端測(cè)試,在出廠為芯片成品。
【RTP快速退火爐】
集成電路前道芯片工藝熱處理步驟
在前道工藝的離子注入環(huán)節(jié)中,高能摻雜物離子(硼、磷等)對(duì)晶圓表面的硅晶體結(jié)構(gòu)造成破壞。因此在離子注入后必須充分利用加熱退火工藝對(duì)晶格的損傷進(jìn)行處理,讓其恢復(fù)單晶結(jié)構(gòu)并激活摻雜物,當(dāng)摻雜原子在單晶晶格位置時(shí),才能更好地供應(yīng)電子或空穴作為傳導(dǎo)電流的核心載流子。
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所以,快速退火爐在半導(dǎo)體工藝設(shè)備中是不可缺少的一份子。盡管快速退火爐是屬于相對(duì)技術(shù)難度較低領(lǐng)域,但早期的的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,還是被歐美日韓等外國(guó)企業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位。特別是高端的快速退火爐,我國(guó)科研單位和高等院校使用需求常常會(huì)被外國(guó)企業(yè)嚴(yán)苛的條件和高昂的價(jià)格所限制。
以美國(guó)為首的西方國(guó)家對(duì)我國(guó)的限制打擊早已有之,96年簽訂了《瓦森納協(xié)議》已經(jīng)成為主要是針對(duì)中國(guó)實(shí)行“落差戰(zhàn)略”的可怕武器。這也是導(dǎo)致中國(guó)著名的“908工程”和“909工程”的未能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。現(xiàn)如今中國(guó)因?yàn)槿鄙僭瓌?chuàng)技術(shù),高級(jí)技術(shù)設(shè)備被逐層加鎖。特別是半導(dǎo)體行業(yè),由于某些高端的半導(dǎo)體設(shè)備的限制入口,中國(guó)高端集成電路(芯片)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2021年,我國(guó)進(jìn)口的集成電路(芯片),達(dá)到27935億元!并且增速達(dá)到了15.4%!
【RTP快速退火爐】
2015年3月5日,李克強(qiáng)在全國(guó)兩會(huì)上作《政府工作報(bào)告》時(shí)首提“中國(guó)制造2025”的宏大計(jì)劃。2015年3月25日,李克強(qiáng)組織召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,部署加快推進(jìn)實(shí)施“中國(guó)制造2025”,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)升級(jí)。正是此次國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,審議通過(guò)了《中國(guó)制造2025》。2015年5月19日,國(guó)務(wù)院正式印發(fā)《中國(guó)制造2025》。
中國(guó)制造2025》的目的就是轉(zhuǎn)變我國(guó)從低端制造商到高端生產(chǎn)商的認(rèn)知,轉(zhuǎn)變國(guó)內(nèi)工業(yè)水平大而不強(qiáng)的局面,降低中國(guó)對(duì)外國(guó)技術(shù)性依賴,終極推動(dòng)中國(guó)技術(shù)制造商進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)上。也正是在此國(guó)家行動(dòng)指南下,中國(guó)的國(guó)產(chǎn)化狂潮迎來(lái)快速增長(zhǎng)期。而我國(guó)快速退火爐領(lǐng)域內(nèi)的制造商也雨后春筍般,打破了歐美日等企業(yè)的壓制,推出趕超外國(guó)品牌的產(chǎn)品。這類自主研發(fā)制造的快速退火爐已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大高校和科院院所,實(shí)現(xiàn)了“國(guó)產(chǎn)替代”目標(biāo)!
應(yīng)用廣泛的國(guó)產(chǎn)快速退火爐
但國(guó)產(chǎn)退火爐想要進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)上還有很長(zhǎng)一段路要走!特別是歐美等國(guó)企業(yè)仍然堅(jiān)持對(duì)中國(guó)技術(shù)制造商的圍追堵截!這些企業(yè)的策略也很有用心!當(dāng)某種設(shè)備或產(chǎn)品無(wú)法國(guó)產(chǎn)時(shí),他們往往會(huì)以較貴的價(jià)格對(duì)華出售!這樣不僅能賺取大量的利潤(rùn),而且可以打擊某些研發(fā)者或決策者的信念!既然用錢購(gòu)買到,為何還要花大量的精力和金錢去研發(fā)制造?
而當(dāng)我們花費(fèi)大量精力和金錢研發(fā)制造出這種設(shè)備或產(chǎn)品的時(shí)候,由于技術(shù)的沉淀和技術(shù)領(lǐng)先,歐美等國(guó)企業(yè)會(huì)馬上以極低的價(jià)格展開(kāi)傾銷,并適時(shí)推出性能參數(shù)技術(shù)領(lǐng)先新款設(shè)備或產(chǎn)品!這往往導(dǎo)致國(guó)內(nèi)自主研發(fā)企業(yè)損失慘重甚至宣布破產(chǎn)!這樣的情況下,在半導(dǎo)體制造等高科技領(lǐng)域極為普遍!要是沒(méi)有國(guó)家的政策和資金支持,這些手段國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有企業(yè)能承受!
當(dāng)雪崩發(fā)生時(shí),沒(méi)有一片雪花是無(wú)辜的!但當(dāng)火箭一飛沖天時(shí),沒(méi)有一個(gè)零件是無(wú)用的!實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造2025”的目標(biāo),不僅要有國(guó)內(nèi)技術(shù)性制造商知難而上,挺身而出沖破西方封鎖,并且也要國(guó)內(nèi)廣大用戶鼎力支持!
廣東瑞樂(lè)科技專注于高精度溫測(cè)、溫控設(shè)備的生產(chǎn)和研發(fā)定做,為半導(dǎo)體行業(yè)提供科學(xué)的國(guó)產(chǎn)解決方法,更多有關(guān)TC Wafer?晶圓測(cè)溫系統(tǒng)資訊請(qǐng)關(guān)注瑞樂(lè)官網(wǎng)。