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更新時間:2025-11-14
瀏覽次數:17IT-545系列主要用于需要精確、快速和穩定測溫的半導體制造環節,特別是快速熱處理 和單片式熱處理 設備。
快速熱處理: 這是IT-545最的經的典的應用領域。RTP工藝要求在極短的時間內(幾秒到幾十秒)將硅片加熱到數百甚至上千攝氏度,并進行退火、氧化、燒結等操作。
應用工藝: 尖峰退火、快速熱退火、快速熱氧化、金屬硅化物形成等。
作用: 精確控制溫度曲線,確保工藝均勻性和重復性,避免熱預算過大,激活雜質而不導致過度擴散。
單片式熱處理: 在先進的邏輯和存儲器芯片制造中,對每個晶圓進行單獨、精確的工藝控制是趨勢。IT-545是這類設備的核心傳感器。
應用設備: 立式爐、單片式處理設備。
作用: 實時監測晶圓溫度,實現閉環控制,保證每一片晶圓的工藝結果一致。
外延生長: 在硅襯底上生長單晶硅層或其他半導體材料層時,需要非常穩定的高溫環境。
作用: 監控襯底溫度,確保外延層的生長質量和厚度均勻性。
化學氣相沉積: 某些CVD工藝對溫度敏感。
作用: 實時監控晶圓表面溫度,保證薄膜沉積的均勻性和特性。
HORIBA IT-545之所以能在要求嚴苛的半導體領域占據領的先地位,源于其多項獨特技術。
高精度與高重復性
測溫范圍: 覆蓋中溫到高溫,例如200°C至1300°C以上(具體取決于型號和選配)。
高精度: 典型精度可達讀數的±0.3% 或 ±1°C(取較大值)。
高重復性: 這是半導體工藝的關鍵,IT-545能提供極的高的測量穩定性,確保批與批、片與片之間的一致性。
極快的響應速度
響應時間可短至1毫秒。這對于捕捉RTP過程中溫度的瞬間變化至關重要,使設備控制系統能夠及時做出反應,精確跟蹤設定的溫度曲線。
雙波長技術
降低發射率影響: 對于發射率未知或變化的表面,雙波長測溫比單波長更具魯棒性。
抗干擾能力強: 能夠有效克服測量路徑中水蒸氣、灰塵、窗口污染等引起的信號衰減,因為這些干擾對兩個波長的影響是相似的,通過比值計算可以部分抵消。
適用于非灰體表面: 在硅片經歷不同工藝階段(如從光滑表面變為粗糙表面,或形成金屬硅化物)時,其發射率會變化,雙波長技術能提供更可靠的測量。
這是IT-545系列的核心技術之一。它通過測量兩個不同波長的紅外輻射強度來計算溫度。
優勢:
光纖傳輸
抗電磁干擾: 探頭可以安裝在充滿電磁噪聲的設備腔室內,而不受影響。
耐高溫: 探頭本身體積小,可以靠近高溫熱源安裝,而信號處理單元可以放置在遠離熱區的涼爽位置。
靈活性高: 易于在設備內進行安裝和布線。
測溫探頭(傳感器頭)通過光纖與信號處理單元連接。
優勢:
小巧的探頭設計
傳感器探頭非常緊湊,可以輕松集成到空間有限的半導體設備腔室中,并通過一個小的視窗進行觀測。
強大的軟件與分析功能
HORIBA提供配套的軟件,用于溫度曲線的實時顯示、記錄、分析和工藝配方設定,便于工程師進行工藝開發和故障診斷。
在選擇和使用IT-545時,需要考慮以下幾點:
型號選擇: IT-545系列有不同子型號,對應不同的測溫范圍、波長和精度,需要根據具體的工藝溫度窗口來選擇。
波長選擇: 根據被測材料(如硅、鍺、砷化鎵等)在不同溫度下的光譜特性選擇合適的測量波長。
視窗材料: 測量腔室上的觀測視窗必須對測溫儀所使用的紅外波長有高透過率(例如,對于短波測量,常用藍寶石視窗;對于長波,可用ZnSe等)。
視窗清潔: 視窗污染會嚴重影響測量精度,需要定期清潔和維護。
校準: 為確保長期精度,需要按照廠家建議進行定期校準。
HORIBA IT-545系列是半導體制造,特別是先進RTP和單片熱處理工藝中溫度測量和控制的“黃金標準"之一。 其憑借雙波長技術、毫秒級響應速度、光纖傳輸和高精度/高重復性,為芯片制造商提供了實現尖的端工藝節點所必需的、可靠的溫度數據,是保障芯片性能、良率和可靠性的關鍵設備。