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“RHT系列半導(dǎo)體快速熱處理設(shè)備”是微電子所研制開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。該設(shè)備已獲1項美國專利、4項中國專利、1項日本專利，1990、1991年先后獲得國家發(fā)明二等獎和中國專利金獎，目前廣泛應(yīng)用于國內(nèi)大規(guī)模集成電路、Ⅲ－V族化合物半導(dǎo)體、微機(jī)械的研制與生產(chǎn)中，1997年還獲得德國CE認(rèn)證，取得了進(jìn)入歐共體市場的準(zhǔn)入證。幾年來，已生產(chǎn)銷售三十多臺，為國家節(jié)省外匯一千多萬美元，不僅滿足了國內(nèi)科研院所、大專院校、生產(chǎn)廠家的需求，而且還出口美國等地，取得了明顯的社會效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。 回顧這一設(shè)備的研制，首先是國家科技攻關(guān)的成果，其次還是發(fā)明者、研制者的愛國心、事業(yè)心和持之以恒爭創(chuàng)民族品牌的結(jié)晶。 國家攻關(guān)項目 國際先進(jìn)水平 制作深亞微米特征尺寸的超大規(guī)模集成電路，關(guān)鍵要獲得極淺的PN結(jié)。改變離子注入的能量，即可控制結(jié)深。但離子注入后，采用傳統(tǒng)的擴(kuò)散爐高溫長時間退火工藝，會造成注入離子的嚴(yán)重再擴(kuò)散；只有快速熱處理工藝的高溫短時間退火，才能既保持離子注入原有的分布，又滿足超大規(guī)模集成電路的要求。 早在“六五”期間，錢佩信教授在德國取得優(yōu)異成績回國后，就將“離子注入退火”列入了“六五”國家科技攻關(guān)的子課題。在當(dāng)時微電子所所長李志堅教授的支持下，錢佩信教授帶領(lǐng)一批骨干，從無到有建立了一套有別于傳統(tǒng)思路的采用射頻感應(yīng)加熱石墨板作為紅外輻射熱源的快速退火實驗裝置。經(jīng)過反復(fù)實驗研究、分析測試，獲得了滿意的預(yù)期效果。在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了RHT系列半導(dǎo)體紅外快速熱處理技術(shù)和設(shè)備，采用射頻感應(yīng)扁平石墨方腔作為平面輻射熱源，快速加熱其間的半導(dǎo)體片。鑒于這項技術(shù)在溫度均勻性、快速加熱穩(wěn)定性、可靠性、可重復(fù)性等方面，都優(yōu)于國外當(dāng)時流行的燈管式條形光源退火爐，因此申請了發(fā)明專利，進(jìn)行了小批量3英寸硅片手動快速退火爐的生產(chǎn)。 為了開發(fā)成自動化的快速熱處理設(shè)備，這項技術(shù)又列入“七五”國家科技攻關(guān)“光退火設(shè)備”項目。在90年代初開發(fā)出第一臺全自動4英寸硅片快速熱處理設(shè)備，通過了電子部和國家教委主持的產(chǎn)品設(shè)計定型鑒定及專家驗收。此后，又進(jìn)行了批量生產(chǎn)。在“八五”期間，它又被列入“國家科技成果重點推廣計劃項目”。 爭創(chuàng)民族品牌 堅信美好未來 隨著ULSI特征線寬的減少，用快速退火爐替代傳統(tǒng)擴(kuò)散爐工藝是必然趨勢，快速熱處理設(shè)備具有至少十多年的技術(shù)壽命。因此，應(yīng)該靠我們自己的力量，將這一具有自主知識產(chǎn)權(quán)的攻關(guān)成果產(chǎn)業(yè)化，開發(fā)成產(chǎn)品，與國外燈光型設(shè)備競爭。為此，我校于1990年底與香港共同投資創(chuàng)辦了北京華興微電子有限公司，承擔(dān)RHT設(shè)備的二次開發(fā)任務(wù)。 國際快速熱處理技術(shù)的發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在不僅直徑200～300毫米硅片工藝線已離不開快速熱處理技術(shù)，而且還開發(fā)了快速加熱鍺硅外延系統(tǒng)。由于鍺硅/硅異質(zhì)結(jié)薄膜材料是新一代的硅基材料，該材料制作的高性能異質(zhì)結(jié)晶體管（HBT）可替代移動通訊領(lǐng)域GaAs微波功率器件，具有廣闊的應(yīng)用前景。在國家自然科學(xué)基金和“九五”重點科技攻關(guān)計劃的資助下，科研人員又利用RHT技術(shù)開發(fā)成功“紅外快速加熱高真空鍺硅化學(xué)氣相外延系統(tǒng)”。該系統(tǒng)在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用內(nèi)外腔、石英方腔生長室及石墨加熱器，在國際上屬獨創(chuàng)，達(dá)到世界先進(jìn)水平。今年1月21日，這一成果通過了教育部主持的技術(shù)鑒定。用該設(shè)備生長的直徑100毫米SiGe/Si薄膜材料，已研制出性能良好的SiGe HBT。 對于發(fā)展300毫米硅片快速退火技術(shù)，RHT設(shè)備加熱腔結(jié)構(gòu)所固有的溫度均勻性顯示出其獨特的優(yōu)越性。國家經(jīng)貿(mào)委提出了實現(xiàn)該裝備國產(chǎn)化的政策，上海和北京都已規(guī)劃要新建多條超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線，這給鍺硅外延爐、半導(dǎo)體快速熱處理設(shè)備創(chuàng)造了很大的國內(nèi)市場。我們要抓住機(jī)遇，通過市場機(jī)制，引入風(fēng)險投資，開發(fā)新的RHT設(shè)備，爭創(chuàng)民族品牌，使RHT技術(shù)與設(shè)備不僅占領(lǐng)國內(nèi)市場，而且出口到國際市場，為國家爭光，為民族爭氣。 |