[发明专利]一种退火系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种退火系统。

背景技术

在半导体衬底表面及半导体元器件表面通常存在大量悬挂键，这些悬挂键的存在会极大地影响衬底进而影响半导体器件的性能。在传统的半导体制造工艺中，通常采用氢原子来中和这些悬挂键，以减少衬底表面及元器件表面的缺陷，提高半导体器件的性能。通常，采用以下方式完成这一步骤：将半导体衬底或者半导体元器件置于退火炉中，向退火炉中通入一定比例的氢气和氮气的混合气，并通过加热方式使半导体衬底或者半导体元器件在一定温度下保持一定时间，以完成氢原子中和悬挂键的步骤，通入氮气的目的主要是载气的作用。

现有技术中，该步骤一般采用退火系统来完成，该系统包括退火炉、氢气源、氮气源、过滤器、阀门、流量计等。但是，氢气为易燃易爆气体，如果退火过程中与氮气源相连的阀门无法打开，无法向退火炉中输入氮气，或者，与氢气源相连的流量计故障，导致氢气源源不断地输入退火炉造成退火炉中的氢气含量过高，都会造成很大的安全隐患。所以，该系统在退火过程中的危险性非常高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种安全性较高的退火系统，以解决现有技术中退火系统在退火过程中的危险性高的问题。

为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种退火系统，包括混合气体源与退火炉，所述混合气体源通过第一炉外进气管与所述退火炉的后端相连，所述混合气体源与所述第一炉外进气管之间设置有第一阀门；

其中，所述退火炉包括炉体和炉盖，所述炉体为圆柱体型结构，所述炉盖设置在所述退火炉的前端；所述混合气体源用于向所述退火系统提供氮气与氢气的混合气体，其中，所述混合气体中氮气与氢气的比例在90%：10%~95%：5%之间。

优选地，所述系统还包括氮气气体源，所述氮气气体源通过第二炉外进气管与所述退火炉的后端相连；所述氮气气体源与所述第二炉外进气管之间设置有第二阀门；其中，所述氮气气体源用于向所述退火系统提供氮气。

优选地，所述第一阀门与所述第一炉外进气管之间设置有第一流量计。

优选地，所述混合气体源与所述第一阀门之间设置有第一过滤器。

优选地，所述第二阀门与所述第二炉外进气管之间设置有第二流量计。

优选地，所述氮气气体源与所述第二阀门之间设置有第二过滤器。

优选地，所述第一阀门为气动阀、电动阀或者电磁阀。

优选地，所述第二阀门为气动阀、电动阀或者电磁阀。

优选地，所述炉盖为非密封门。

优选地，所述混合气体中氮气与氢气的比例为95%：5%。

根据本发明实施例提供的退火系统，采用用于向退火系统提供氮气与氢气的混合气体的混合气体源，在退火过程中，向退火炉中通入一定比例的氮气与氢气的混合气体，避免了由于退火系统发生故障导致退火炉中氢气含量过高的危险，与现有技术中的退火系统相比，能够极大地提高退火系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的退火系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的退火系统的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的退火系统的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的退火系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种退火系统，如图1所示，该退火系统包括混合气体源101与退火炉102，其中，该混合气体源101通过第一炉外进气管103与退火炉102的后端相连，混合气体源101与第一炉外进气管103之间设置有第一阀门104；其中，退火炉102包括炉体和炉盖，炉体为圆柱体型结构，炉盖设置在退火炉102的前端；混合气体源101用于向退火系统提供氮气与氢气的混合气体，其中，混合气体中氮气与氢气的比例在90%：10%~95%：5%之间。