快速热处理(RTP)是如何快速加热的？

什么是快速热处理（RTP）？

RTP（Rapid Thermal Processing，快速热处理）是半导体制造中的关键工艺，能在几秒到几十秒内把晶圆从室温加热到1000°C以上，再快速冷却。

与传统炉管的对比：

RTP升温速率比传统炉管快几个数量级，这是它的核心价值。

为什么RTP加热那么快？

传统炉管的慢——靠热传导和对流加热丝 → 加热炉壁 → 加热炉内气体 → 气体传热给晶圆

这个链条中，要先把整个炉腔、炉壁、气体都加热，热量再慢慢传到晶圆，热容量巨大，所以升温慢。

RTP的快——靠光辐射直接加热晶圆

卤素灯/弧光灯 → 光辐射直接照射晶圆 → 晶圆直接吸收光能升温光辐射以光速直接到达晶圆表面，晶圆直接吸收辐射能转化为热，跳过了加热炉腔和气体的中间环节，所以升温极快。

RTP加热光源有哪些？

1. 卤素钨灯（Tungsten-Halogen Lamp）——最常用

特点：

发射强烈的可见光和近红外辐射

灯阵列布置在晶圆上方（或上下两面）

通过控制灯功率精确调节加热

结构

卤素灯阵列（几十到上百根）

║ ║ ║ ║ ║ ║ ║ ║ ║ ║

↓ 光辐射

┌─────────────────┐

│　　　晶圆　　　 │

└─────────────────┘

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下方灯阵列（双面加热）

2. 弧光灯（Arc Lamp）

特点：

功率更高，可实现更快的升温（用于毫秒退火）

氙弧灯等，发射宽谱强光

用于更极端的快速加热场景

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