一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉技术方案

本发明专利技术属于半导体技术领域，涉及一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，包括：加热腔、真空工艺腔，加热腔与真空工艺腔为采用石英保护玻璃相互隔离；加热腔内设有卤素加热灯、温度控制系统；真空工艺腔内待测晶圆的前晶面正对石英保护玻璃位于真空工艺腔一侧的平面；真空工艺腔内设有测温探头正对待测晶圆的背晶面；测温探头电连接温度控制系统；本发明专利技术通过选用加热腔保护玻璃不透过的波段作为工作波段，将加热光对于工作波段的辐射干扰在进入工艺腔室前拦截掉，如此则可以解决低温时加热辐射透射对于测量的干扰，使得高温计可以测得更低温度下硅晶圆的信号辐射，扩展了RTP的低温工艺范围，测温下限可以达到50摄氏度或更低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体，具体涉及一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉。

技术介绍

1、rtp快速退火炉(rapid thermal processing)是一种常用的热处理设备，其工作原理是通过高温加热和快速冷却的方式，对材料进行退火处理，达到改善材料性能和组织结构的目的。基于材料的热力学性质和相变规律。在加热过程中，材料的晶体结构会发生变化，晶界和晶粒内部的缺陷会得到修复，并且晶粒会再结晶并长大。而在冷却过程中，材料的晶粒会再次细化，并且晶粒内部的应力会得到释放，从而改善材料的机械性能和物理性能。rtp设备的常用工艺温度在200-1300摄氏度，对于待处理硅晶圆来说，工艺制程越短，所需的退火工艺温度越低。

2、随着半导体行业技术发展，工艺制程越来越短，对rtp更低温度工艺的需求也更为迫切。然而由于卤素灯加热的宽光谱特性及工艺过程中晶圆高速旋转的条件所限，实际场景中只能使用非接触测温的辐射高温计，工作波段通常只能限制在1um附近的硅片不透过波段。如果使用1um以上的波长，卤素加热灯的这部分辐射会穿透保护玻璃及待测晶圆，直接被温度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，包括：加热腔(1)、真空工艺腔(2)，所述加热腔(1)与所述真空工艺腔(2)为采用平板状的石英保护玻璃(3)分隔开的两个相互隔离的腔室；

2.根据权利要求1所述的一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，所述真空工艺腔(2)内还设有气体控制系统(9)，所述气体控制系统(9)用于向所述真空工艺腔(2)内充放：惰性气体、保护性气体或工艺气体。

3.根据权利要求2所述的一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，所述惰性气体包括：氩气、氦气；所述保护性气体包括：...

【技术特征摘要】

1.一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，包括：加热腔(1)、真空工艺腔(2)，所述加热腔(1)与所述真空工艺腔(2)为采用平板状的石英保护玻璃(3)分隔开的两个相互隔离的腔室；

2.根据权利要求1所述的一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，所述真空工艺腔(2)内还设有气体控制系统(9)，所述气体控制系统(9)用于向所述真空工艺腔(2)内充放：惰性气体、保护性气体或工艺气体。

3.根据权利要求2所述的一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，所述惰性气体包括：氩气、氦气；所述保护性气体包括：氮气、氢气。

4.根据权利要求1所述的一种使用中长波红外辐射测温系统的超低温快速热处理炉，其特征在于，所述真空工艺腔(2)内...

【专利技术属性】
技术研发人员：方笑尘，方强，
申请(专利权)人：西安和其光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：