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AccuThermo AW610 快速退火炉
制造商:Allwin21 Corp.
成色:全新
尺寸适用范围:
小样片及6英寸以下圆片
传片方式:手动
类型:台式,常压保护气氛快速退火系统
温度适用范围:100 ~ 800 °C 或 450 ~ 1250 °C
气路配置:根据客户需求配置MFC量程,最多可配备6路
下载信息
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如何使用
RTP
系统开始工艺?请参考如下视频
AccuThermo AW 610
概述
:
AccuThermo AW610是一款用高强度可见光加热单片wafer或样片的快速退火系统,其工艺时间短,控温精度高。工艺稳定时间最大可设置到9999秒,一般推荐1-600秒。
相对于传统的炉管式退火系统,其独特的水冷腔体设计、先进的温度控制技术以及Allwin21研发的RTAPRO软件控制系统,确保了优越的温度均匀性。
工艺时,wafer放置在独立的石英腔体内的石英载盘上,通过软件操作手动或自动加热模式控制上下两排的四组灯管对wafer进行加热。
RTAPRO软件可以全方位控制、监控AccuThermo快速退火系统,允许工程师自由创建、编辑工艺菜单,通过调整时间、温度、工艺气体流量等参数,控制工艺流程。
AccuThermo AW 610主要特点:
水冷镀金腔体设计在过去30年里已得到业内认可 (
►
)
上下两排灯管加热保证了优越的温度均匀性 (
►
)
提供两种测温方式(非接触式高温计或热电偶传感器)并采用了闭环温度控制设计 (
►
)
实时显示温度曲线,适合特殊工艺需要(
►
)
传统技术无法实现的快速升温、降温速率
稳定的片间工艺重复性
隔离的石英腔体结构避免了外部污染
体积小、能耗少
集所有控制为一体的操作软件 (
►
)
○ 图形用户界面 (
►
)
○ 实时工艺过程数据采集 (
►
)
○ 实时工艺曲线 (
►
)
○ 工艺数据分析 (
►
)
○ 工艺数据及菜单存储于计算机硬盘 (
►
)
○ 多步骤的工艺菜单编辑 (
►
)
○ 工艺菜单编辑操作简单 (
►
)
○ 系统诊断功能 (
►
)
○ 腔体校准功能易于实现温度平滑控制 (
►
)
○ 高温计软件校准操作简单、方便 (
►
)
○ 气路流量软件校准操作简单、方便 (
►
)
○ TC通道软件校准操作简单、方便 (
►
)
○ 功率监测功能,保证良好的工艺重复性 (
►
)
○ 丰富的硬件诊断功能,方便设备维护及维修 (
►
)
○ 软件“看门狗”功能,可以及时切断灯管电源,有效防止温度失控
应用
AccuThermo 快速退火系统的应用:
离子注入激活
多晶硅退火
氧化回流
硅化物形成
欧姆接触合金
氧化物、氮化物生长
砷化镓工艺
加热、冷却、温度测量
关于AccuThermo 快速退火系统加热、冷却、温度测量模块的主要特点如下:
以高强度可见光加热晶片,短时间内可升到400-1200℃,温度控制精确。(典型加热时间1-600s)
卤素灯和金属腔体冷壁设计满足快速升温、降温需求
软件系统实时数据采集、分析功能满足特殊工艺需求
提供两种测温方式(非接触式高温计或热电偶传感器)并采用了闭环温度控制设计
冷却氮气给灯管和石英腔体降温
MFC控制气体流量通入石英腔体用来吹扫或反应
AccuThermo AW 610
标准配置:
AW610主机
水冷镀金铝制腔体
石英腔体(无高温计窗口)
温度控制板和主控制板
上下两层共21根灯管(1.2kW/根),分4个区域控制
石英托盘兼容4-6英寸圆形或方形wafer
1路MFC的工艺气体控制管路
装有AW软件的控制主机,17”LCD显示器,鼠标,键盘
T shape热电偶温度传感器一套(100-800℃)
热电偶丝一套(5 pieces)
U盘一只(含出厂软件备份)
AccuThermo AW610
可选配置:
1. 石英托盘
4-6英寸圆形wafer
4-6英寸方形wafer
2-4英寸圆形wafer
2-4英寸方形wafer
客户自定义石英托盘
2. 独特的、非接触式ERP高温计温度传感器(400-1250℃)
ERP高温计传感器
石英腔体(带高温计窗口)
ERP高温计冷水机
高温计校准工具—TC wafer
高温计校准工具—Omega meter CL23A
3. 多路气体控制
2路MFC气路
3路MFC气路
4 路MFC气路
5路MFC气路
6路MFC气路
客户自定义
4.载体:用于透明样片、特殊形状小样片、金属薄膜衬底等
碳化硅涂层二氧化硅衬底,最大2英寸圆片
碳化硅涂层的二氧化硅衬底,最大3英寸圆片
碳化硅涂层的二氧化硅衬底,最大4英寸圆片
碳化硅涂层的二氧化硅衬底,最大6英寸圆片
碳化硅涂层的二氧化硅衬底,4x2英寸圆片
碳化硅涂层的二氧化硅衬底,3x3英寸圆片
碳化硅涂层的石墨衬底,最大3英寸圆片
碳化硅涂层的石墨衬底,最大4英寸圆片
碳化硅涂层的石墨衬底,最大6英寸圆片
碳化硅涂层的石墨衬底,4x2英寸圆片
纯碳化硅材料,最大2英寸圆片
纯碳化硅材料,最大3英寸圆片
纯碳化硅材料,最大4英寸圆片
纯碳化硅材料,最大6英寸圆片
纯碳化硅材料,4x2英寸圆片
纯碳化硅材料, 3x3英寸圆片
客户自定义的
5. GEM/SEC II功能
6. 安装温度监视热偶丝(不推荐)
7. 不锈钢腔体(不推荐)
8. 客户自定义
AccuThermo AW 610
技术指标:
操作模式:
手动放片,单片工艺。
适用范围:
2”, 3”, 4”,5”,6”晶片
升温速率:
可编程,10-150℃/s
建议温度稳定持续时间:
每阶段0-300s
降温速率:
不可编程,10-100℃/s. 降温速率取决于温度及辐射能量大小,最高降温速率可达100℃/s
建议稳定温度范围:
150-1150℃
ERP
测温精度:
±1℃,经过专业校准后使用
热电偶测温精度:
±0.5℃
温度重复性:
片间±0.5℃@1150℃
温场均匀性:
±5℃,基于6英寸晶片@1150℃(氧化膜厚度100埃)。650-700℃,硅、钛一次合金的均匀性不超过4%
工艺气体:
任何惰性、无毒气体,压力控制在30PSI以内,进气需要 1微米的过滤器。常用气体:N
2
、O
2
、Ar、He
1. 尺寸、重量参数
设备配置
尺寸
重量
1路气体
10.5″ H x 18″ W x 17″ D
100 LBS
2-4路气体
10.5″ H x 26″ W x 17″ D
150 LBS
5-6路气体
10.5″ H x 29.75″ W x 17″ D
150 LBS
高温计水冷机
28″ H x 10.75″ W x 19″ D
50 LBS
运输参考参数:
项目
描述
尺寸
毛重
净重
1
Single Gas Line without Pyrometer Chiller
31″ X 30″ X 32″ O.D.
150
100
2
Single Gas Line with Pyrometer Chiller
39″ X 30″ X 34″ O.D.
225
150
3
Multiple Gas Line without Pyrometer Chiller
33″ X 30″ X 32″ O.D.
180
130
4
Multiple Gas Line without Pyrometer Chiller
44″ X 33″ X 34″ O.D.
275
200
2. 环境条件参数:
温度20-30℃,空气干燥,避免设备结露。
3. 供电参数
不同标准的动力电存在差异,如美国、中国和日本。单相电与三相电也有差异。
动力电要求如下所示:
单相电参数:
美国
电压
208 VAC
相数
single phase
线制
2 supply and 1 ground
电流
90 Amp maximum power consumption
频率
60 Hz
中国
电压
220 VAC (240 VAC optional)
相数
single phase
线制
2 supply and 1 ground
电流
90 Amp maximum power consumption
频率
50 Hz
日本
电压
200 VAC
相数
single phase
线制
2 supply and 1 ground
电流
90 Amp maximum power consumption
频率
50/60 Hz
三相电参数
美国
电压
208 VAC (240 VAC optional)
相数
3-phase
线制
3 supply, 1 neutral and 1 ground
电流
50 Amp maximum power consumption
频率
60 Hz
中国
电压
380 VAC
相数
3-phase
线制
3 supply, 1 neutral and 1 ground
电流
50 Amp maximum power consumption
频率
50 Hz
日本
电压
200 VAC
相数
3-phase
线制
3 supply and 1 ground
电流
50 Amp maximum power consumption
频率
50/60 Hz
需要配备有空气开关的配电柜。
配电柜安装在触手可及的位置。
交流电缆的总长度不要超过25英尺。
建议安装一个隔离变压器来减少设备间的干扰。
配件动力电参数
标准
设备
电压
频率
电流
注意事项
美国
冷水机
110-120
60 Hz
11 A
1
电脑
110-120
60 Hz
Variable
2
中国
冷水机
220-240
50 Hz
5.5 A
1
电脑
220-240
50 Hz
Variable
2
日本
冷水机
100
50/60 Hz
11 A
1
电脑
100
50/60 Hz
Variable
2
注意1:单相三线制供电
注意2:计算机的供电取决于制造商。
4. 冷却系统参数
加热腔体包含3个冷却系统:
氮气或CDA冷却系统,用于石英腔体和灯管降温。
水路冷却系统,用于金属腔体和门降温。
高温计独立循环冷却系统,将高温计自身维持在恒定温度。
当灯管工作时,腔体冷却系统将持续工作,并且在灯管熄灭后,仍保持工作5分钟。气体冷却系统持续不断的给石英腔体和灯管降温。当高温计冷水机工作后,高温计冷却系统持续工作,使高温计自身温度稳定在恒定温度。
石英腔体冷却气体
类型
Nitrogen (N2) or Clean-Dry-Air (CDA) oiland-water-free, filtered to 3 microns
流量
10-15 scfm (283-425 slpm)
minimum
进气压力
40 psig (300 kPa)
typical
接口
3/8″ Parker Push-Lok
气管
3/8″ OD nylon tubing
腔体冷却水
类型
100% distilled water
ISO 3696 Grade 1 (resistivity at < 10 MOhm-cm corrected to 25°C)
pre-filtered with conventional particulate filter to 100 microns (No DI Water)
流量
2 gpm (7.5 lpm)
minimum
压差
30 – 50 psi (2.1 – 3.5 kg/cm
2
)
进水压力
30 psig (2.11 kg/cm
2
)
Minimum
40 psig (2.81 kg/cm
2
)
Typical
60 psig (4.22 kg/cm
2
)
Maximum
进水温度
59°F (15°C) (3 °C above dew point)
Minimum
68°F (20°C)
Typical
95°F (35°C)
Maximum
腔体接口
1/2” tube x 3/8” male pipe Swagelok
环境湿度
non‑condensing
5. 工艺气体参数
工艺气体
类型
Any inert and/or non-corrosive gas.
Typically, Nitrogen (N2), oxygen (O2), argon (Ar), and/or helium (He) are used.
压力
15 psig (1.1 kg/cm
2
)
Minimum
20 psig (1.4 kg/cm
2
)
Typical
30 psig (2.1 kg/cm
2
)
Maximum
流量
0-10 SLPM
过滤器
pre-filtered to 1 micron
接口
1/4″ female VCR fitting or 1/4” tube Swagelok
6. 排风参数
反应腔体排风
流量
100 scfm (3000slpm)
接口
4″ exhaust vent connected to house exhaust system
工艺气柜排风(选配)
流量
100 scfm (3000slpm)
接口
4″ exhaust vent connected to house exhaust system
关于快速退火系统选型常见问题:
1. Q:需要选择哪种型号?
A:通常根据衬底的最大尺寸决定。AW410最大兼容4英寸;AW610/610V最大兼容6英寸;AW810/820/860/820V/860V最大兼容8英寸;AW830最大兼容12英寸。
2. Q:用AW610/810可以做2英寸的衬底吗?
A:可以。AW610一次可以做4片,AW810一次可以做16片。
3. Q:需要选择哪一种类型的快速退火炉,常压还是真空?
A:常压保护气氛退火炉可以满足绝大部分工艺要求。基于常压退火炉的设备结构设计,它比真空退火炉有更好的重复性、稳定性、均匀性,这些已经历了30年的验证,同时花费的成本低。如果工艺对O
2
产生的负作用敏感,需要完全隔离氧气,那可以选择真空退火炉。
4. Q:Allwin21的真空退火炉之间有什么差异?
A:AW610V最大兼容6英寸衬底,只有上面一层灯管加热,温度最高可在1000℃持续2分钟;AW820V最大兼容8英寸衬底,有上下两层灯管加热,温度最高可在1250℃持续10分钟;AW860V具有机械手自动传片系统, 而AW610V &AW820V是手动的。
5. Q:如果衬底是透明的,是否需要用Susceptor?
A:通常情况下,透明衬底无法有效吸收红外光进行加热,需要一个不透明的载体(Susceptor)将热量传递给衬底。Susceptor一般由碳化硅、二氧化硅或硅材料制成,价格昂贵,面积与厚度大小对升温、降温速率影响较大。若预算紧张,建议用硅片代替。
6. Q:需要选择什么材料的Susceptor?
A:客户一般习惯用石墨涂有碳化硅涂层的susceptor。石墨材质的susceptor升温速率慢,最高温度900℃;二氧化硅材质的susceptor升温速率快,最高温度1100℃;烧结的碳化硅材质susceptor升温速率慢,最高温度1100℃;硅材质的susceptor 比较便宜,升温速率慢,最高温度750℃;Susceptor的尺寸越大,升温与降温速率越慢。
7. Q:是否需要选择ERP 高温计作为高温传感器?
A:由于热电偶与硅材料在750°C左右易于发生反应,且高温时容易蒸发引起玷污,作为测温元件,一般地K型热电偶用于测量750°C以下温度。而获得专利技术的ERP高温计经过AW软件校准后可以精确地测量450-1250℃范围内的温度。热电偶与ERP高温计测温方式不同,前者是接触式测温而后者是非接触式测温;热电偶成本低而ERP高温计却很高(超过$15k,包括校准用的TC-Wafer和Omega meter).
8. Q:是否可以通过多点TC-Wafer测量温场均匀性?
A: 如果温度低于500℃,可以通过TC-Wafer直接测量温场均匀性;如果温度高于500℃,则需要通过测量其他参数的均匀性来间接反应温场均匀性。因为当温度超过500℃,灯管、腔体、热偶丝等都是影响测量的重大因素。因此半导体行业通常测量方阻值,LED行业通常测量电压值。
9. Q:购买之前,是否可以做样片?
A:如果客户能将样片寄到美国工厂,我们可以提供一次免费的demo。但是并不能以样片结果评估设备性能,主要源于以下两点原因:(1) 工艺条件没有调整到最佳状态;(2) 快速退火系统的温度是相对的,工艺参数不一定合适。
10. Q:快速退火系统最重要的特点是什么?
A:重复性。如果快速退火系统的性能不重复,那么它会成为快速废片系统。
11. Q:Allwin21 的快速退火系统可以配备多少路气体?
A:AW410/610最多可配6路;AW810/820/830最多可配4路;AW610V/820V/860V最多可配3路。我们也可以根据客户的特殊需要进行配置。最常用的MFC配置是:10 SLM N
2
, Ar, O
2
以及5 SLM的NH
3
, N
2
O
2
。
12. Q:客户可以自行安装调试快速退火系统吗?
A:当然可以。我们的快速退火系统设计独特、安装简单,方便客户安装调试。目前设备销往40多个国家,大部分客户都能根据说明书自行安装调试,我们也可以通过email、电话、skype等多种途径提供免费的技术支持。同时在一些国家有我们的子公司提供24/7的售后服务。
13. Q:为什么选择Allwin21的快速退火系统?
A:(1)稳定的重复性;
(2) 业界认可30年;
(3) 非主流或新型的快速退火系统需要花费更多的人力、物力来验证工艺;
(4) 快速退火系统是Allwin21的核心产品,我们可以提供高质量的设备以及专业的技术支持;
(5) 价格合理,为40多个国家和地区的客户所接受;
(6) 业内领先的交货周期(2到4周)。
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