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RTP快速退火炉

所属:快速RTP退火炉

核心工作环境

卤素红外灯阵辐射加热,冷壁腔体,热区只加热样品不加热腔壁;

密闭腔体配高真空机组,工作真空 10⁻³ Pa ~ 10⁵ Pa 可调(高真空版本可选配分子泵);

多路工艺气氛:N₂ / Ar / O₂ / 5% H₂,1~6 路 MFC 精准配气;

高流量氮气吹扫 + 水冷系统快速降温。

主要加工工件

4 / 6 / 8 英寸(Φ200mm)硅片、碳化硅(SiC)基片;

GaN / 蓝宝石基片、多晶硅基片;

石墨及镀 SiC 石墨基座、玻璃基片、金属件、聚合物基片;

MLCC / LTCC 电子陶瓷、压电陶瓷、金刚石半导体材料。


服务热线
13631572573
  • 产品详细

RTP快速退火炉

红外辐射加热 + 冷壁腔体 + 串级PID双回路温控,把「升温—保温—降温」压缩到秒级。用于离子注入激活退火、欧姆接触退火、快速热氧化(RTO)、快速热氮化(RTN)、薄膜晶化与金属合金化等工艺。

升温速率 ≤150℃/s控温精度 ±0.5~1℃适配 4~8 英寸基片真空 / N₂ / Ar / O₂ / 5%H₂非标定制 · 30段可编程曲线
150℃/s最高升温速率
±0.5~1℃恒温控温精度
1300℃化合物半导体扩展温度
6路MFC工艺气氛可选

产品概述

这台设备解决什么工艺问题

普通管式炉、箱式炉升温慢(分钟级),高温停留时间长,杂质原子热扩散大,超浅结难实现;温度波动导致批次间不一致;气氛控制粗放,样品易氧化污染。RTP快速退火炉用秒级热过程,把上述问题逐个拆掉。

它解决的工艺痛点

  • 离子注入后晶格损伤需要激活,但传统炉加热慢,掺杂剂扩散过度,器件做不出浅结、陡峭分布;

  • 高温停留时间长,热预算大,薄膜、界面结构被破坏,器件电性能波动;

  • 批次间温度曲线不一致,同一配方不同炉次结果不同,工艺转移、放大困难;

  • 炉内气氛控制粗放,SiC、GaN等基片高温氧化,接触电阻偏高、良率上不去。

核心工作环境

  • 卤素红外灯阵辐射加热,冷壁腔体,热区只加热样品不加热腔壁;

  • 密闭腔体配高真空机组,工作真空 10⁻³ Pa ~ 10⁵ Pa 可调(高真空版本可选配分子泵);

  • 多路工艺气氛:N₂ / Ar / O₂ / 5%H₂,1~6 路 MFC 精准配气;

  • 高流量氮气吹扫 + 水冷系统快速降温。

主要加工工件

  • 4 / 6 / 8 英寸(Φ200mm)硅片、碳化硅(SiC)基片;

  • GaN / 蓝宝石基片、多晶硅基片;

  • 石墨及镀SiC石墨基座、玻璃基片、金属件、聚合物基片;

  • MLCC / LTCC 电子陶瓷、压电陶瓷、金刚石半导体材料。

可以实现的效果

  • 掺杂剂被激活的同时抑制热扩散,超浅结、陡峭掺杂分布可做;

  • 欧姆接触电阻更低、硅化物更均匀,器件电参数离散度收窄;

  • 单炉热过程从分钟级压缩到秒级,中试节拍缩短、产能提高;

  • 真空 + 气氛可控,基片表面洁净、无氧化,工艺结果可复现。

工作原理

快速热处理的完整热循环

RTP 的核心是「让样品本身直接吸收辐射能」:高强度卤素灯阵上下双侧辐射加热,样品秒级升温;温度由串级 PID 双回路实时跟踪;保温结束后,高流量氮气吹扫或水冷把热量快速带走,形成「陡升—短平台—陡降」的热循环,高温停留时间以秒计。

  1. 升温段:卤素红外灯阵满功率辐射,样品直接吸收热量,升温速率可编程控制(最高 ≤150℃/s);

  2. 恒温段:串级 PID 双回路——主回路追踪工艺设定曲线,副回路补偿加热功率、环境散热与装料负载的瞬时干扰,恒温精度 ±0.5~1℃;

  3. 降温段:高流量 N₂ 吹扫 / 水冷,降温速率 1200℃/min(硅衬底 10~100℃/s),高温停留时间被压到几秒到几十秒;

  4. 气氛保护:真空或 N₂ / Ar / O₂ / 5%H₂ 气氛全程可控,隔绝水氧,防止基片氧化污染。


温度 T升温 150℃/s保温 秒级t →卤素红外灯阵(上)卤素红外灯阵(下)晶圆 / 基片RTP 热循环示意:秒级升温 → 短时恒温 → 快速降温,高温停留时间以秒计

主要技术特点

每一项参数,对应一个实际改变

不列空泛形容词。下面每一条都写清楚:参数是多少,落在你的产线上会变成什么。

卤素红外辐射加热

升温速率 ≤150℃/s

红外灯阵上下双侧辐射,样品直接吸热,高温停留时间从分钟级压缩到秒级。

客户改变:离子注入激活退火几秒内完成,杂质来不及扩散,超浅结、陡峭掺杂分布可做;单片处理节拍大幅缩短,中试产能直接提高。

串级PID双回路温控

恒温精度 ±0.5~1℃

主回路追踪工艺曲线,副回路实时补偿加热功率、环境散热、装料负载带来的瞬时干扰。

客户改变:批次间重复性好,同一工艺菜单不同炉次结果一致;第三方检测机构能据此出可复现的工艺报告,工艺转移少走弯路。

温度均匀性

>500℃:≤±1%设定温度

多区红外加热配合分区功率调配,降低片内与片间温差。

客户改变:同一片晶圆中心与边缘退火效果一致,器件电参数离散度收窄,良率更有保障,成品率不因边缘温差被拖累。

冷壁腔体 + 多路MFC气氛

N₂ / Ar / O₂ / 5%H₂ · 1~6路

热区只加热样品不加热腔壁;MFC质量流量控制器精准配气,密闭腔体可抽真空。

客户改变:SiC、GaN等基片高温下不氧化、不沾污;5%H₂还原气氛可做非晶硅氢化等工艺;紧凑腔体气氛纯度易控,颗粒沾污更少。

高真空版本可选

工作真空 10⁻³ Pa 级

可选配分子泵机组,实现高真空作业环境。

客户改变:对氧敏感的化合物半导体(GaN、砷化镓)退火时氧分压极低,避免表面氧化与元素挥发,适合科研院所与化合物半导体中试线的苛刻要求。

非标定制 + 可编程曲线

30段以上多段程序

基片尺寸(1~8寸)、温度区间(RT~1300℃)、气氛路数、载盘基座均可按工艺定制。

客户改变:适配「研发—中试—小批量量产」全场景;多段曲线可编排升温-保温-降温-多步工艺;可对接产线自动化与数据追溯,工艺菜单固化后批量复制。

适用范围

适配哪些工件与工艺

按材料、器件、工艺三个维度列出具体对象,便于直接对照您的工件。

材料与基片

  • 4 / 6 / 8 英寸硅片(Φ200mm)

  • 碳化硅(SiC)基片

  • GaN / 蓝宝石基片

  • 多晶硅基片(光伏用)

  • 石墨及镀SiC石墨基座

  • 玻璃基片、金属/合金件、聚合物基片

  • MLCC / LTCC 电子陶瓷、压电陶瓷

  • 金刚石半导体材料

器件与产品

  • CMOS 芯片、模拟芯片、分立器件

  • 功率器件:IGBT / MOSFET / SiC MOSFET

  • 射频芯片、光电芯片、光电子芯片

  • MEMS 传感器芯片

  • LED / miniLED / microLED 芯片

  • 存储器芯片、显示器件

  • 光伏器件:TOPCon / 异质结电池

对应工艺

  • 离子注入激活退火

  • 欧姆接触 / 肖特基接触退火

  • 金属硅化物形成(如 NiSi)

  • 快速热氧化 RTO、快速热氮化 RTN

  • 薄膜沉积后退火、晶化、致密化

  • 去应力退火、电极合金化

  • MLCC 排胶烧结、多晶硅退火

  • 非晶硅氢化处理、热疲劳循环测试

RTP快速退火炉适配的硅晶圆与碳化硅基片
技术参数

常规技术参数表

以下为志远工业 RTP 快速退火炉的定制基准参数,按厂商实测与出厂检验填写。

参数项规格指标备注
加热方式卤素红外灯阵 / 多区红外辐射加热(冷壁技术)可按工艺定制灯区布局
最高退火温度1200℃(常规硅基);化合物半导体可扩展至 1300℃可按材料体系扩展
升温速率≤150℃/s(可编程)随材料及装置略有差异
降温速率1200℃/min;硅衬底 10~100℃/s(氮气吹扫/水冷)可按冷却需求配置
控温精度±0.5~1℃(视型号与测温方式)恒温阶段
温度均匀性>500℃:≤±1% 设定温度;≤500℃:≤±5℃可按片径优化
工作真空10⁻³ Pa ~ 10⁵ Pa(高真空版本可选配分子泵)按洁净要求选配
工艺气氛N₂ / Ar / O₂ / 5%H₂,1~6 路可选,MFC 精密控制可按工艺选配
适配基片标配 4 寸 / 6 寸,可定制至 8 寸(Φ200mm),支持 1~8 英寸材料可定制载盘 / 基座
测温方式N 型 / K 型热电偶 + 高温计(低温 / 高温双高温计可选)按温区配置
温控系统串级 PID 双回路 + 30 段以上可编程曲线可对接上位机 / 数据追溯
密封结构水冷式密封法兰,不锈钢真空法兰带阀门
设备电源AC380V / 50Hz(按需求定制,配 32A / 63A 空开)

备注:以上为定制基准参数,不作为验收依据;参数可根据客户工艺需求做调整,具体以双方确认的技术方案与设备采购协议为准。支持来样评估,可按您的工件尺寸、材料与工艺目标确认匹配性后再下单。

应用案例

典型工艺案例

三个常见工艺场景的配置与结果,供您对照自己的产线情况。

高校化合物半导体实验室

GaN 基片欧姆接触退火

  • 痛点

  • 欧姆接触退火需在 850℃ 左右、氮气气氛下快速完成;原设备升温慢,接触电阻偏高且批次波动大。

  • 配置

  • 6 英寸 RTP 快速退火炉,升温速率 80℃/s,N₂ 气氛,850℃ 保温 30s。

结果:接触电阻批次一致性改善,单片退火节拍由数十分钟缩短至 1 分钟内,支撑课题组快速迭代。
SiC 功率器件中试线

SiC 离子注入激活退火

  • 痛点

  • SiC 离子注入激活需高温、氩气气氛;普通设备温场不均,片内激活率差异大。

  • 配置

  • 1300℃ 高真空 / Ar 气氛版本,镀 SiC 石墨基座,多段可编程曲线。

结果:片内激活均匀性改善,器件开启电压离散度收窄,工艺菜单固化后可重复生产。
MLCC 电子陶瓷企业

排胶与快速烧结

  • 痛点

  • 传统箱式炉排胶周期长,单批次占用炉时多,产能受限。

  • 配置

  • 红外辐射快热模块,排胶 + 致密化分步温区程序。

结果:单批次处理时间缩短,相同炉时内产能提升,工艺曲线可保存复用。

* 以上为典型工艺场景案例,展示 RTP 在不同产线的配置思路与效果;如需了解与您工件相关的交付案例,可联系我司索取同类工艺的实测数据。

企业服务

从选型到售后,采购全程怎么走

设备采购不只是买一台炉子,还涉及参数匹配、交付验收和长期使用。以下是我们承诺的服务内容。

选型与参数匹配

提供工件尺寸、材料、工艺目标与产量要求,即可获得免费技术选型建议,确认设备参数是否匹配您的工件,避免买回去不适用。

  • 基片尺寸、温区、气氛、节拍逐项核对

  • 可按工艺需求调整参数配置

  • 关键工艺可安排样品评估

交付与验收

整机出厂前完成调试与温度校准,交付时提供安装调试、操作培训与工艺参数协助固化。

  • 按双方确认的技术方案验收

  • 随附操作手册、维护手册、电气图纸与合格证

  • 协助工艺菜单编写与参数固化

售后与质保

质保期内设备故障免费维修(周期按合同约定),提供长期技术支持与备件供应。

  • 远程诊断 + 现场服务相结合的响应机制

  • 常用备件库存,缩短停机等待

  • 终身技术支持,工艺问题可随时沟通

合作流程

需求沟通工件、工艺、产量
选型方案参数匹配与定制建议
生产调试出厂校准与整机测试
安装验收调试、培训、工艺固化
售后支持质保、备件、技术支持
常见问题

采购前常问的 6 个问题

RTP 快速退火炉和普通退火炉有什么区别?
普通管式炉 / 箱式炉升温以分钟计,高温停留时间长,杂质热扩散大。RTP 用红外灯阵辐射加热,升温可达 150℃/s、降温 1200℃/min,高温停留时间以秒计,适合需要抑制扩散、精确控制热预算的工艺(离子注入激活、硅化物形成、快速氧化等)。
能处理多大尺寸的工件?
标配 4 寸 / 6 寸,可定制至 8 寸(Φ200mm),支持 1~8 英寸材料;载盘、基座可按工件形状定制。先提供您的工件尺寸与材料,我们会给出匹配建议。
最高温度多少?支持哪些气氛?
常规硅基最高 1200℃,化合物半导体 / 第三代半导体可扩展至 1300℃。气氛支持 N₂ / Ar / O₂ / 5%H₂,1~6 路可选,MFC 精准配气,也可在真空下运行。
能做碳化硅(SiC)离子注入激活退火吗?
可以。SiC 激活退火需要高温 + 惰性气氛,可选 1300℃ 高真空 / Ar 气氛版本,配镀 SiC 石墨基座与多段程序曲线,满足 1600℃ 以下常用激活窗口及片内均匀性要求。
设备可以非标定制吗?
可以。基片尺寸、温度区间、气氛路数、测温方式、载盘基座、自动化对接均可定制;多段可编程曲线(30 段以上)支持复杂工艺菜单编排,覆盖研发、中试到小批量量产。
交货周期和售后怎么安排?
标准机型按合同约定期限交付,非标定制机型需结合技术方案确认周期。交付包含安装调试、操作培训与工艺参数协助固化;质保期内免费维修,提供远程诊断、现场服务与备件供应,长期技术支持。

参数是否匹配您的工件?告诉我们工艺目标

提供工件尺寸、材料与工艺要求,我们给出选型建议与匹配确认。


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