本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種退火系統(tǒng)。
背景技術(shù):在半導(dǎo)體襯底表面及半導(dǎo)體元器件表面通常存在大量懸掛鍵,這些懸掛鍵的存在會極大地影響襯底進(jìn)而影響半導(dǎo)體器件的性能。在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造工藝中,通常采用氫原子來中和這些懸掛鍵,以減少襯底表面及元器件表面的缺陷,提高半導(dǎo)體器件的性能。通常,采用以下方式完成這一步驟:將半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體元器件置于退火爐中,向退火爐中通入一定比例的氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚猓⑼ㄟ^加熱方式使半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體元器件在一定溫度下保持一定時間,以完成氫原子中和懸掛鍵的步驟,通入氮?dú)獾哪康闹饕禽d氣的作用?,F(xiàn)有技術(shù)中,該步驟一般采用退火系統(tǒng)來完成,該系統(tǒng)包括退火爐、氫氣源、氮?dú)庠?、過濾器、閥門、流量計等。但是,氫氣為易燃易爆氣體,如果退火過程中與氮?dú)庠聪噙B的閥門無法打開,無法向退火爐中輸入氮?dú)猓蛘?,與氫氣源相連的流量計故障,導(dǎo)致氫氣源源不斷地輸入退火爐造成退火爐中的氫氣含量過高,都會造成很大的安全隱患。所以,該系統(tǒng)在退火過程中的危險性非常高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種安全性較高的退火系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中退火系統(tǒng)在退火過程中的危險性高的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個實(shí)施例提供一種退火系統(tǒng),包括混合氣體源與退火爐,所述混合氣體源通過第一爐外進(jìn)氣管與所述退火爐的后端相連,所述混合氣體源與所述第一爐外進(jìn)氣管之間設(shè)置有第一閥門;其中,所述退火爐包括爐體和爐蓋,所述爐體為圓柱體型結(jié)構(gòu),所述爐蓋設(shè)置在所述退火爐的前端;所述混合氣體源用于向所述退火系統(tǒng)提供氮?dú)馀c氫氣的混合氣體,其中,所述混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的比例在90%:10%~95%:5%之間。優(yōu)選地,所述系統(tǒng)還包括氮?dú)鈿怏w源,所述氮?dú)鈿怏w源通過第二爐外進(jìn)氣管與所述退火爐的后端相連;所述氮?dú)鈿怏w源與所述第二爐外進(jìn)氣管之間設(shè)置有第二閥門;其中,所述氮?dú)鈿怏w源用于向所述退火系統(tǒng)提供氮?dú)?。?yōu)選地,所述第一閥門與所述第一爐外進(jìn)氣管之間設(shè)置有第一流量計。優(yōu)選地,所述混合氣體源與所述第一閥門之間設(shè)置有第一過濾器。優(yōu)選地,所述第二閥門與所述第二爐外進(jìn)氣管之間設(shè)置有第二流量計。優(yōu)選地,所述氮?dú)鈿怏w源與所述第二閥門之間設(shè)置有第二過濾器。優(yōu)選地,所述第一閥門為氣動閥、電動閥或者電磁閥。優(yōu)選地,所述第二閥門為氣動閥、電動閥或者電磁閥。優(yōu)選地,所述爐蓋為非密封門。優(yōu)選地,所述混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的比例為95%:5%。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的退火系統(tǒng),采用用于向退火系統(tǒng)提供氮?dú)馀c氫氣的混合氣體的混合氣體源,在退火過程中,向退火爐中通入一定比例的氮?dú)馀c氫氣的混合氣體,避免了由于退火系統(tǒng)發(fā)生故障導(dǎo)致退火爐中氫氣含量過高的危險,與現(xiàn)有技術(shù)中的退火系統(tǒng)相比,能夠極大地提高退火系統(tǒng)的安全性。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的退火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的退火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的退火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的退火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供一種退火系統(tǒng),如圖1所示,該退火系統(tǒng)包括混合氣體源101與退火爐102,其中,該混合氣體源101通過第一爐外進(jìn)氣管103與退火爐102的后端相連,混合氣體源101與第一爐外進(jìn)氣管103之間設(shè)置有第一閥門104;其中,退火爐102包括爐體和爐蓋,爐體為圓柱體型結(jié)構(gòu),爐蓋設(shè)置在退火爐102的前端;混合氣體源101用于向退火系統(tǒng)提供氮?dú)馀c氫氣的混合氣體,其中,混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的比例在90%:10%~95%:5%之間。具體地,氮?dú)馀c氫氣的比例可以是95%:5%或者90%:10%,以及其他比例,氮?dú)馀c氫氣的具體比例可以根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝而定。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的退火系統(tǒng),采用用于向退火系統(tǒng)提供氮?dú)馀c氫氣的混合氣體的混合氣體源,在退火過程中,向退火爐中通入一定比例的氮?dú)馀c氫氣的混合氣體,避免了由于退火系統(tǒng)發(fā)生故障導(dǎo)致退火爐中氫氣含量過高而造成的危險,與現(xiàn)有技術(shù)中的退火系統(tǒng)相比,能夠極大地提高退火系統(tǒng)的安全性。具體地,本發(fā)明實(shí)施例中的退火系統(tǒng)還可以包括其他部件,以進(jìn)一步提高退火系統(tǒng)的性能,下面以一些具體實(shí)例為例進(jìn)行說明。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例一提供一種退火系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示,該退火系統(tǒng)包括混合氣體源101與退火爐102,其中,該混合氣體源101通過第一爐外進(jìn)氣管103與退火爐102的后端相連,混合氣體源101與第一爐外進(jìn)氣管103之間設(shè)置有第一閥門104;具體地,第一閥門104可以是氣動閥、電動閥或者電磁閥,可以優(yōu)選采用氣動閥。本發(fā)明實(shí)施例一中的退火系統(tǒng),退火爐102的爐蓋可以采用非密封門,由于向退火爐102中通入混合氣體,不會產(chǎn)生退火爐102中氫氣含量過高的危險,因此,即使采用非密封門,也不會有因退火爐102中氫氣含量過高而造成的危險。與現(xiàn)有技術(shù)中退火爐必須采用密封門相比,本發(fā)明實(shí)施例一采用非密封門能夠極大地節(jié)約生產(chǎn)成本。另外,本發(fā)明實(shí)施例一的退火系統(tǒng)中,可以在第一閥門104與第一爐外進(jìn)氣管103之間設(shè)置第一流量計105,第一流量計105可以用于監(jiān)測通入退火爐102中的混合氣體的瞬時流量或者累計流量,以方便控制退火爐102中混合氣體的含量;此外,本發(fā)明實(shí)施例一中,還可以在混合氣體源101與第一閥門104之間設(shè)置第一過濾器106,用于除去通入退火爐102中的混合氣體中的雜質(zhì),以保證退火爐102中的混合氣體的純度。需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例一的退火系統(tǒng)還可以包括其他部件,例如設(shè)置在退火爐102前端附近的燃燒室,該燃燒室可以將退火過程結(jié)束后退火爐102內(nèi)剩余的氫氣燃燒掉,減少對空氣的污染。實(shí)施例二本發(fā)明實(shí)施例二提供一種退火系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示,該退火系統(tǒng)包括混合氣體源101與退火爐102,其中,該混合氣體源101通過第一爐外進(jìn)氣管103與退火爐102的后端相連,混合氣體源101與第一爐外進(jìn)氣管103之間設(shè)置有第一閥門104;另外,本發(fā)明實(shí)施例二提供的退火系統(tǒng)還可以包括氮?dú)鈿怏w源201,如圖3所示,氮?dú)鈿怏w源201通過第二爐外進(jìn)氣管202與退火爐102的后端相連,氮?dú)鈿怏w源201與爐外進(jìn)氣管202之間設(shè)置有第二閥門203;其中,氮?dú)鈿怏w源201用于向退火系統(tǒng)提供氮?dú)?。具體地,第一爐外進(jìn)氣管103與第二爐外進(jìn)氣管202可以采用相同材質(zhì),也可以采用不同材質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例在退火系統(tǒng)中加入氮?dú)鈿怏w源,可以在退火過程中或者在退火過程結(jié)束后向退火爐通入純凈氮?dú)?。在退火過程中通入純凈氮?dú)饪梢赃M(jìn)一步調(diào)節(jié)退火爐中氮?dú)夂蜌錃庵g的比例,改善混合氣體源向退火爐提供的氮?dú)夂蜌錃庵g的比例無法調(diào)節(jié)的缺點(diǎn);在退火過程結(jié)束后向退火爐中通入純凈氮?dú)?,可以用于除去退火爐中殘留的氫氣或者其他殘留氣體,保證退火爐的安全性。實(shí)施例三圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例三提供的退火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,該退火系統(tǒng)包括混合氣體源101與退火爐102,其中,該混合氣體源101通過第一爐外進(jìn)氣管103與退火爐102的后端相連,混合氣體源101與第一爐外進(jìn)氣管103之間設(shè)置有第一閥門104;氮?dú)鈿怏w源201通過第二爐外進(jìn)氣管202與退火爐102的后端相連,氮?dú)鈿怏w源201與爐外進(jìn)氣管202之間設(shè)置有第二閥門203。另外,本發(fā)明實(shí)施例三的退火系統(tǒng)中,可以在第一閥門104與第一爐外進(jìn)氣管103之間設(shè)置第一流量計105,第一流量計105可以用于監(jiān)測通入退火爐102中的混合氣體的瞬時流量或者累計流量,以方便控制退火爐102中混合氣體的含量;此外,本發(fā)明實(shí)施例三中,還可以在混合氣體源101與第一閥門104之間設(shè)置第一過濾器106,用于除去通入退火爐102中的混合氣體中的雜質(zhì),以保證退火爐102中的混合氣體的純度。類似地,可以在第二閥門203與第二爐外進(jìn)氣管202之間設(shè)置有第二流量計204,第二流量計204可以用于監(jiān)測通入退火爐102中的氮?dú)獾乃矔r流量或者累計流量;此外,本發(fā)明實(shí)施例三中,還可以在氮?dú)鈿怏w源201與第二閥門203之間設(shè)置有第二過濾器205,用于除去通入退火爐102中的氮?dú)庵械碾s質(zhì),以保證退火爐102中的氣體的純度。具體地,第一流量計105和第二流量計204可以為相同結(jié)構(gòu),也可以為不同結(jié)構(gòu);第二閥門203可以為氣動閥、電動閥或者電磁閥,可以優(yōu)選為氣動閥;另外,第一閥門104與第二閥門203可以為相同結(jié)構(gòu),也可以為不同結(jié)構(gòu)。另外,本發(fā)明實(shí)施例三中的退火系統(tǒng)還可以包括燃燒室,該燃燒室與退火爐相連,可以連接在退火爐的前端或者中間位置。在退火過程結(jié)束后,該燃燒室可以用于將退火爐中殘留的氫氣燃燒掉,進(jìn)一步避免一定含量的氫氣的存在造成的危險。此外,本發(fā)明實(shí)施例中的混合氣體源提供的氮?dú)馀c氫氣的比例可以為95%:5%。這樣可以滿足大多數(shù)半導(dǎo)體制造工藝的要求。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。