快速退火炉系统的发展历程
半导体技术发展速度快，按照摩尔定律的规律.技术更新迅速。“一代产品，一代设备，一代工艺,一代材料”节奏加快，往往形成一代技术刚开始普及就有新一代产品诞生，半导体热处理设备发展也是伴随着热处理工艺对设备的要求逐渐发展起来的，下面简单介绍一下硅片快速退火炉系统的发展:
(1)水平式高温退火炉。普通的水平式高温炉采用批处理的方式，多片晶片可以同时进入高温炉内进行高温退火，通常晶片退火时间20到30分钟，达到工艺要求的恒温则需要更长的时间。由于该工艺与温度有密切关系，因此要严格控制沿氧化石英管长度方向上的温度变化。水平式离温炉由商温炉反应室、加热器、沮度测盆和控制热电偶、熔融石英管、石英舟、温度控制系统、加载站、进气和排气系统等组成。
(2)垂直式高退炉。尽管垂直式高温炉的成本比水平高温炉高，但在许多应用中人们还是会优先选择垂直高温炉，因为垂直高温炉的工艺控制更出色、污染更小、与自动化兼容的程度更高，晶片上的温度分布更加均匀。而且晶片被平放在石英舟的中央，优化了气流的动力学行为。此外，石英舟还可以转动，便温度和气流的波动可以平均掉，从而使它更均匀。
在垂直式高温炉中，设计有双层熔融石英管，惰性气体或级化物气体可以在内外管之间流动，防止污染物扩散到内管工艺处理区域内。晶片承载舟(石英材料)每批可容纳150片晶片。晶片从晶片盒(Cassette )通过机械手加载到石英舟后，石英舟被送入到高温炉的加热区。在工艺处理步骤之间，加热区保持在相对较低的温度下(700-800℃)，然后被慢慢升高到工艺处理温度(约950℃ )。之后慢慢降低到室温。与卧式炉的温度特性比较，升温速度从10—20℃提高到100℃/min，降温速度从5℃/min提高到60℃/min。因此它能够在更短的循环周期内对小批盘的硅片进行热处理。
(3)快速热处理退火炉( RTP )。RTP的典型特征是采用卤钨素灯作为加热源对硅片直接加热。它是一种单晶片处理的方式，能以1-250℃/sec的速度快速升温或快速降温，比传统高温炉的速度(＜1℃C/see)要快得多。RTP可以在几秒种之内将晶片从室温加热到1100℃。和高温炉相比较，RTP有很多优点，快速热处理退火炉包括晶片热预算更低、处理温度更高、工艺控制更好、工艺处理时间更短等。在0.5微米以下工艺技术中已经完全取代传统的高温退火炉成为半导体制造工艺过程中的关键技术。
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