“RHT系列半導體快速熱處理設備”是微電子所研制開發的具有自主知識產權的產品。該設備已獲1項美國專利、4項中國專利、1項日本專利，1990、1991年先后獲得國家發明二等獎和中國專利金獎，目前廣泛應用于國內大規模集成電路、Ⅲ－V族化合物半導體、微機械的研制與生產中，1997年還獲得德國CE認證，取得了進入歐共體市場的準入證。幾年來，已生產銷售三十多臺，為國家節省外匯一千多萬美元，不僅滿足了國內科研院所、大專院校、生產廠家的需求，而且還出口美國等地，取得了明顯的社會效益和一定的經濟效益。
回顧這一設備的研制，首先是國家科技攻關的成果，其次還是發明者、研制者的愛國心、事業心和持之以恒爭創民族品牌的結晶。
國家攻關項目 國際先進水平
制作深亞微米特征尺寸的超大規模集成電路，關鍵要獲得極淺的PN結。改變離子注入的能量，即可控制結深。但離子注入后，采用傳統的擴散爐高溫長時間退火工藝，會造成注入離子的嚴重再擴散；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”國家科技攻關的子課題。在當時微電子所所長李志堅教授的支持下，錢佩信教授帶領一批骨干，從無到有建立了一套有別于傳統思路的采用射頻感應加熱石墨板作為紅外輻射熱源的快速退火實驗裝置。經過反復實驗研究、分析測試，獲得了滿意的預期效果。在此基礎上，發明了RHT系列半導體紅外快速熱處理技術和設備，采用射頻感應扁平石墨方腔作為平面輻射熱源，快速加熱其間的半導體片。鑒于這項技術在溫度均勻性、快速加熱穩定性、可靠性、可重復性等方面，都優于國外當時流行的燈管式條形光源退火爐，因此申請了發明專利，進行了小批量3英寸硅片手動快速退火爐的生產。
為了開發成自動化的快速熱處理設備，這項技術又列入“七五”國家科技攻關“光退火設備”項目。在90年代初開發出第一臺全自動4英寸硅片快速熱處理設備，通過了電子部和國家教委主持的產品設計定型鑒定及專家驗收。此后，又進行了批量生產。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擴散爐工藝是必然趨勢，快速熱處理設備具有至少十多年的技術壽命。因此，應該靠我們自己的力量，將這一具有自主知識產權的攻關成果產業化，開發成產品，與國外燈光型設備競爭。為此，我校于1990年底與香港共同投資創辦了北京華興微電子有限公司，承擔RHT設備的二次開發任務。
國際快速熱處理技術的發展非常迅速，現在不僅直徑200～300毫米硅片工藝線已離不開快速熱處理技術，而且還開發了快速加熱鍺硅外延系統。由于鍺硅/硅異質結薄膜材料是新一代的硅基材料，該材料制作的高性能異質結晶體管（HBT）可替代移動通訊領域GaAs微波功率器件，具有廣闊的應用前景。在國家自然科學基金和“九五”重點科技攻關計劃的資助下，科研人員又利用RHT技術開發成功“紅外快速加熱高真空鍺硅化學氣相外延系統”。該系統在總體結構設計上采用內外腔、石英方腔生長室及石墨加熱器，在國際上屬獨創，達到世界先進水平。今年1月21日，這一成果通過了教育部主持的技術鑒定。用該設備生長的直徑100毫米SiGe/Si薄膜材料，已研制出性能良好的SiGe HBT。
對于發展300毫米硅片快速退火技術，RHT設備加熱腔結構所固有的溫度均勻性顯示出其獨特的優越性。國家經貿委提出了實現該裝備國產化的政策，上海和北京都已規劃要新建多條超大規模集成電路生產線，這給鍺硅外延爐、半導體快速熱處理設備創造了很大的國內市場。我們要抓住機遇，通過市場機制，引入風險投資，開發新的RHT設備，爭創民族品牌，使RHT技術與設備不僅占領國內市場，而且出口到國際市場，為國家爭光，為民族爭氣。
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