一种退火系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种退火系统，包括混合气体源与退火炉，所述混合气体源通过炉外进气管与所述退火炉的后端相连，所述混合气体源与所述炉外进气管之间设置有阀门，所述阀门与所述炉外进气管之间设置有流量计；其中，所述退火炉包括炉体和炉盖，所述炉体为圆柱体型结构，所述炉盖设置在所述退火炉的前端；所述混合气体源用于向所述退火系统提供氮气与氢气的混合气体，其中，所述氮气与氢气的比例在90%：10%~95%：5%之间。采用用于向退火系统提供氮气与氢气的混合气体源，在退火过程中，向退火炉中通入一定比例的氮气与氢气的混合气体，避免了由于退火系统发生故障导致退火炉中氢气含量过高的危险，能够极大地提高退火系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种退火系统
本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种退火系统。
技术介绍
在半导体衬底表面及半导体元器件表面通常存在大量悬挂键，这些悬挂键的存在会极大地影响衬底进而影响半导体器件的性能。在传统的半导体制造工艺中，通常采用氢原子来中和这些悬挂键，以减少衬底表面及元器件表面的缺陷，提高半导体器件的性能。通常，采用以下方式完成这一步骤：将半导体衬底或者半导体元器件置于退火炉中，向退火炉中通入一定比例的氢气和氮气的混合气，并通过加热方式使半导体衬底或者半导体元器件在一定温度下保持一定时间，以完成氢原子中和悬挂键的步骤，通入氮气的目的主要是载气的作用。现有技术中，该步骤一般采用退火系统来完成，该系统包括退火炉、氢气源、氮气源、过滤器、阀门、流量计等。但是，氢气为易燃易爆气体，如果退火过程中与氮气源相连的阀门无法打开，无法向退火炉中输入氮气，或者，与氢气源相连的流量计故障，导致氢气源源不断地输入退火炉造成退火炉中的氢气含量过高，都会造成很大的安全隐患。所以，该系统在退火过程中的危险性非常高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种安全性较高的退火系统，以解决现有技术中退火系统在退火过程中的危险性高的问题。为实现上述目的，本专利技术的一个实施例提供一种退火系统，包括混合气体源与退火炉，所述混合气体源通过第一炉外进气管与所述退火炉的后端相连，所述混合气体源与所述第一炉外进气管之间设置有第一阀门；其中，所述退火炉包括炉体和炉盖，所述炉体为圆柱体型结构，所述炉盖设置在所述退火炉的前端；所述混合气体源用于向所述退火系统提供氮气与氢气的混合气体，其中，所述混合气体中氮气与氢气的比例在90%：10%~95%：5%之间。优选地，所述系统还包括氮气气体源，所述氮气气体源通过第二炉外进气管与所述退火炉的后端相连；所述氮气气体源与所述第二炉外进气管之间设置有第二阀门；其中，所述氮气气体源用于向所述退火系统提供氮气。优选地，所述第一阀门与所述第一炉外进气管之间设置有第一流量计。优选地，所述混合气体源与所述第一阀门之间设置有第一过滤器。优选地，所述第二阀门与所述第二炉外进气管之间设置有第二流量计。优选地，所述氮气气体源与所述第二阀门之间设置有第二过滤器。优选地，所述第一阀门为气动阀、电动阀或者电磁阀。优选地，所述第二阀门为气动阀、电动阀或者电磁阀。优选地，所述炉盖为非密封门。优选地，所述混合气体中氮气与氢气的比例为95%：5%。根据本专利技术实施例提供的退火系统，采用用于向退火系统提供氮气与氢气的混合气体的混合气体源，在退火过程中，向退火炉中通入一定比例的氮气与氢气的混合气体，避免了由于退火系统发生故障导致退火炉中氢气含量过高的危险，与现有技术中的退火系统相比，能够极大地提高退火系统的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的退火系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的退火系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例二提供的退火系统的结构示意图；图4是本专利技术实施例三提供的退火系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种退火系统，如图1所示，该退火系统包括混合气体源101与退火炉102，其中，该混合气体源101通过第一炉外进气管103与退火炉102的后端相连，混合气体源101与第一炉外进气管103之间设置有第一阀门104；其中，退火炉102包括炉体和炉盖，炉体为圆柱体型结构，炉盖设置在退火炉102的前端；混合气体源101用于向退火系统提供氮气与氢气的混合气体，其中，混合气体中氮气与氢气的比例在90%：10%~95%：5%之间。具体地，氮气与氢气的比例可以是95%：5%或者90%：10%，以及其他比例，氮气与氢气的具体比例可以根据具体的生产工艺而定。根据本专利技术实施例提供的退火系统，采用用于向退火系统提供氮气与氢气的混合气体的混合气体源，在退火过程中，向退火炉中通入一定比例的氮气与氢气的混合气体，避免了由于退火系统发生故障导致退火炉中氢气含量过高而造成的危险，与现有技术中的退火系统相比，能够极大地提高退火系统的安全性。具体地，本专利技术实施例中的退火系统还可以包括其他部件，以进一步提高退火系统的性能，下面以一些具体实例为例进行说明。实施例一本专利技术实施例一提供一种退火系统，其结构示意图如图2所示，该退火系统包括混合气体源101与退火炉102，其中，该混合气体源101通过第一炉外进气管103与退火炉102的后端相连，混合气体源101与第一炉外进气管103之间设置有第一阀门104；具体地，第一阀门104可以是气动阀、电动阀或者电磁阀，可以优选采用气动阀。本专利技术实施例一中的退火系统，退火炉102的炉盖可以采用非密封门，由于向退火炉102中通入混合气体，不会产生退火炉102中氢气含量过高的危险，因此，即使采用非密封门，也不会有因退火炉102中氢气含量过高而造成的危险。与现有技术中退火炉必须采用密封门相比，本专利技术实施例一采用非密封门能够极大地节约生产成本。另外，本专利技术实施例一的退火系统中，可以在第一阀门104与第一炉外进气管103之间设置第一流量计105，第一流量计105可以用于监测通入退火炉102中的混合气体的瞬时流量或者累计流量，以方便控制退火炉102中混合气体的含量；此外，本专利技术实施例一中，还可以在混合气体源101与第一阀门104之间设置第一过滤器106，用于除去通入退火炉102中的混合气体中的杂质，以保证退火炉102中的混合气体的纯度。需要说明的是，本专利技术实施例一的退火系统还可以包括其他部件，例如设置在退火炉102前端附近的燃烧室，该燃烧室可以将退火过程结束后退火炉102内剩余的氢气燃烧掉，减少对空气的污染。实施例二本专利技术实施例二提供一种退火系统，其结构示意图如图2所示，该退火系统包括混合气体源101与退火炉102，其中，该混合气体源101通过第一炉外进气管103与退火炉102的后端相连，混合气体源101与第一炉外进气管103之间设置有第一阀门104；另外，本专利技术实施例二提供的退火系统还可以包括氮气气体源201，如图3所示，氮气气体源201通过第二炉外进气管202与退火炉102的后端相连，氮气气体源201与炉外进气管202之间设置有第二阀门203；其中，氮气气体源201用于向退火系统提供氮气。具体地，第一炉外进气管103与第二炉外进气管202可以采用相同材质，也可以采用不同材质。本专利技术实施例在退火系统中加入氮气气体源，可以在退火过程中或者在退火过程结束后向退火炉通入纯净氮气。在退火过程中通入纯净氮气可以进一步调节退火炉中氮气和氢气之间的比例，改善混合气体源向退火炉提供的氮气和氢气之间的比例无法调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种退火系统，包括混合气体源与退火炉，其特征在于，所述混合气体源通过第一炉外进气管与所述退火炉的后端相连，所述混合气体源与所述第一炉外进气管之间设置有第一阀门；其中，所述退火炉包括炉体和炉盖，所述炉体为圆柱体型结构，所述炉盖设置在所述退火炉的前端；所述混合气体源用于向所述退火系统提供氮气与氢气的混合气体，其中，所述混合气体中氮气与氢气的比例在90%：10%~95%：5%之间。

【技术特征摘要】
1.一种退火系统，包括混合气体源与退火炉，其特征在于，所述混合气体源通过第一炉外进气管与所述退火炉的后端相连，所述混合气体源与所述第一炉外进气管之间设置有第一阀门；其中，所述退火炉包括炉体和炉盖，所述炉体为圆柱体型结构，所述炉盖设置在所述退火炉的前端；所述炉盖为非密封门；所述混合气体源用于向所述退火系统提供氮气与氢气的混合气体，以避免由于退火系统发生故障导致退火炉中氢气含量过高而造成的危险，其中，所述混合气体中氮气与氢气的比例在90％∶10％～95％∶5％之间。2.根据权利要求1所述的退火系统，其特征在于，所述系统还包括氮气气体源，所述氮气气体源通过第二炉外进气管与所述退火炉的后端相连；所述氮气气体源与所述第二炉外进气管之间设置有第二阀门；其中，所述氮气气体源用于向所述退火系...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊文娟，王大海，蒋浩杰，李俊峰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：