快速退火爐（Rapid Thermal Processing，簡稱RTP），是利用紅外燈管加熱技術(shù)和腔體冷壁技術(shù)，實現(xiàn)快速升溫和降溫，從而實現(xiàn)特定熱處理工藝。其主要應(yīng)用領(lǐng)域是以集成電路領(lǐng)域（以硅為代表的第一代半導(dǎo)體）和光電子領(lǐng)域（以砷化鎵代表的第二代半導(dǎo)體）為代表的半導(dǎo)體領(lǐng)域。在半導(dǎo)體工藝中，熱處理/退火是必不可少的工藝，這是因為半導(dǎo)體器件都是為了實現(xiàn)功能化，這就意味著電信號的輸入/輸出，這些都需要金屬電極來協(xié)助完成。而要能得到好的接觸，就需要通過退火/擴散工藝來進行優(yōu)化。當(dāng)然，金屬合金化只是快速退火爐其中一個也是較為重要的一個功能，在其他相關(guān)領(lǐng)域也有其他應(yīng)用。

由此可見，快速退火爐是半導(dǎo)體工藝設(shè)備中及其重要的一員。但是，如何選擇快速退火爐，也是廣大科研人員的一件難事。要么價格高超了經(jīng)費預(yù)算！要么買了卻用不上，設(shè)備性能滿足不了工藝參數(shù)！或者，購買后問題不斷，售后服務(wù)也難求！為此，今天小嘉就為大家講一講，快速退火爐的關(guān)鍵參數(shù)和信息。大家從下面幾個方面篩選，就可以事半功倍！

一、生產(chǎn)廠家

俗話說的好，打鐵還需自身硬！一個好的產(chǎn)品，離不開一個好的企業(yè)！一個企業(yè)必須要經(jīng)過專利積累和技術(shù)沉淀，以及不脫離市場和用戶的心態(tài)，才能制造出一個滿足用戶預(yù)期的產(chǎn)品。所以，選擇快速退火爐首先要考慮生產(chǎn)廠家的硬實力！

目前，在國內(nèi)快速退火爐市場占有率較高且型號較全的生產(chǎn)廠家不多，主要集中在歐美日韓等外國資本手中。其中國外廠家主要是德國unitemp，美國All-win，法國Annealsys，日本真空理工和韓國ULTECH等。而國內(nèi)廠家就更少了，僅有屹唐半導(dǎo)體，北京東之星和武漢嘉儀通科技等幾家具有較強的競爭力。其中，值得推薦的國產(chǎn)廠家有兩個。一個為屹唐半導(dǎo)體，另一個為武漢嘉儀通科技。

屹唐半導(dǎo)體成立于2015年，主要從事集成電路制造過程中所需晶圓加工設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，面向全球集成電路制造廠商提供包括干法去膠設(shè)備、快速熱處理設(shè)備、干法刻蝕設(shè)備在內(nèi)的集成電路制造設(shè)備及配套工藝解決方案。2020年公司干法去膠設(shè)備、快速熱處理設(shè)備的市場占有率分別位居全球第一、第二，市占率分別為31.29%、11.50%。

而武漢嘉儀通科技成立時間較早，在2009年成立于中國光谷，是以薄膜物性測量儀器和半導(dǎo)體工藝設(shè)備作為戰(zhàn)略定位，實現(xiàn)技術(shù)自主創(chuàng)新的國家高新技術(shù)企業(yè)，擁有省級工程實驗室和市級企業(yè)技術(shù)中心平臺，相繼被評為湖北省“百人計劃”及武漢市政府“城市合伙人”企業(yè)，并榮獲“湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎”。目前，其快速退火爐設(shè)備廣泛應(yīng)用于各大高校和中科院系研究所等科研單位。

二、售后服務(wù)

售后服務(wù)是保證廣大用戶權(quán)益的有力保障。金無足赤，人無完人，儀器設(shè)備也是如此。儀器設(shè)備在日常使用中，難免會因為某些因素而出現(xiàn)各種各樣的故障問題。這些問題往往會導(dǎo)致整個項目課題進程的滯后甚至停擺。因此，選擇一個能及時提供售后服務(wù)且可以現(xiàn)場解決問題的廠商及其重要。

自19年至今，疫情之下，涉外業(yè)務(wù)來往都變得極為困難。當(dāng)然，最重要的一點就是，歐美日等國對中國建立的技術(shù)壁壘。這些國家的科研儀器往往需要其本國的售后人員才能提供技術(shù)支持。這導(dǎo)致售后服務(wù)不僅用時很長，而且費用也極其高昂。甚至，有些國外廠家已經(jīng)停止了國內(nèi)設(shè)備的售后服務(wù)，導(dǎo)致高價購買的設(shè)備變成了一堆廢鐵。

小嘉之前聽過一次高校老師的吐槽，在這里就給大家分享一下。該校實驗室采購的日本某品牌的儀器出現(xiàn)嚴重故障導(dǎo)致無法使用。于是該設(shè)備的供應(yīng)商請求廠家提供售后服務(wù)。廠家提出售后維修費用中的人工費用按照售后人員的出發(fā)開始計算，回國后停止計算，且每日費用極高（包含隔離時間）。另外，每個售后人員必須入住五星級酒店，且每人一間，出行也必須每人一輛專車接送。種種及其苛刻的要求導(dǎo)致校方苦不堪言。

另外，一場俄烏戰(zhàn)爭徹底撕碎了西方世界虛偽的面紗?？萍加袊纾髽I(yè)有國界，文化有國界，甚至一向標(biāo)榜自由和平等的體育運動也有了國界。在快速退火爐的研發(fā)制造領(lǐng)域，其實早有國產(chǎn)設(shè)備廠家打破了歐美日等國的技術(shù)壁壘，其設(shè)備的某些性能不僅超越國外品牌，而且在售后方面能提供客戶至上的服務(wù)。所以，小嘉在這里推薦大家考慮一下國產(chǎn)設(shè)備廠家。優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)，才能獲得良好的用戶體驗！

三、技術(shù)參數(shù)

快速退火爐一般由溫度控制系統(tǒng)、真空維持系統(tǒng)、水冷循環(huán)系統(tǒng)、氣氛處理系統(tǒng)和PC操作系統(tǒng)等組成。其主要的技術(shù)參數(shù)也是對應(yīng)上述的幾個主要的組成系統(tǒng)。技術(shù)參數(shù)的好壞，也是決定了快速退火爐是否滿足樣品的工藝參數(shù)。今天，小嘉就帶大家了解一下快速退火爐及其重要的幾個技術(shù)參數(shù)。

1.最高溫度。

顧名思義，最高溫度就是快速退火爐能加熱升溫的最高溫度點，這也是快速退火爐最重要的參數(shù)指標(biāo)之一。而這個參數(shù)往往以非常直觀的方式體現(xiàn)在溫控表或數(shù)顯平臺上。但很多人不知道的是，有些廠家標(biāo)注的最高溫度其實并不是樣品臺或者樣品能達到的溫度。這些廠家會把爐膛內(nèi)的測溫單元偏離樣品臺，放在靠近加熱源的一端。這樣，測溫單元的最高溫度就能達到其宣稱的最高溫度。但實際上，樣品臺或者樣品的溫度根本無法到達這一溫度。

另外還值得注意的是，在最高溫度的穩(wěn)定性和持續(xù)性也需要關(guān)注。某些廠家生產(chǎn)的快速退火爐的確能達到一個很高的溫度點，但是這個溫度點的穩(wěn)定性和持續(xù)性卻很差。這種設(shè)備不僅不能滿足工藝參數(shù)，而且容易造成樣品的損壞。

2.升/降溫速率。

快速退火爐的“快速”二字便足以說明升/降溫速率快的重要性。因此，小嘉會從另外幾個點說說升/降溫速率。首先關(guān)于升溫速率，我們需要關(guān)注的是實際溫度（SV）和設(shè)置溫度（PV）的跟隨性。在溫度監(jiān)測的線型圖（能實時檢測升溫過程中的溫度變化，這個功能對快速退火爐很重要）中，SV和PV曲線的重合度越高，表示該退火爐的控溫精度越好。如下圖，上方的線型圖便展示了SV和PV的溫度變化。

其次至于降溫速率，各大廠家采用的降溫手段大致相同，即通過冷卻氣氛達到快速降溫的效果。我們需要注意的是冷卻氣氛的氣體流量控制方式和精度以及相關(guān)的安全防護。

3.溫度均勻性

快速退火爐的溫度均勻性，就是有效加熱區(qū)內(nèi)的溫度穩(wěn)定在目標(biāo)溫度后，樣品上不同點位的溫度的最大值和最小值之差。這個參數(shù)關(guān)系著退火效果的質(zhì)量。對此，國標(biāo)GB/T9452-2012《熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法》中明確的要求。

4.安全防護

近幾年，高校實驗室的安全事故頻繁發(fā)生。這些事故不僅造成了直接的經(jīng)濟損失，而且對實驗者也造成了不可磨滅的影響。含辛茹苦十幾載，一朝事故功名敗。所以，小嘉提醒大家選擇快速退火爐一定要注意它的安全防護措施?？焖偻嘶馉t的安全防護措施一般有緊急開關(guān)、爐壁高溫報警、腔室安全閥和艙門誤操作報警等。安全措施越多，設(shè)備安全系數(shù)也越高，我們的人身也就更安全。

好了，至此，通過上面幾個方面的信息參數(shù)，我們大致可以選擇一臺符合預(yù)期的快速退火爐。至于其它的技術(shù)參數(shù)，小嘉在這里就不多做贅述。有興趣或有需求的朋友，可以隨時來問小嘉。小嘉一定及時且詳細解答！世界格局風(fēng)起云涌，中國迎接的挑戰(zhàn)日益增多，科研工作者和國產(chǎn)化企業(yè)的歷史責(zé)任也越來越重！讓我們一起砥礪前行，不忘初心，方得始終！