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全自动扩散炉供应商:扩散炉的发展历史是什么,是什么时候产生的?

编辑:青岛育豪微电子设备有限公司  时间:2022-08-31

扩散炉主要应用于集成电路、分立器件、光电子器件、太阳能电池等领域。全自动扩散炉供应商:扩散炉的发展历史是什么,是什么时候产生的?

1965年之前,这是扩散炉的出现阶段。扩散炉是随着半导体技术的发展而出现的。现阶段,国内扩散炉的水平与国外没有太大差异。

从1965年到1976年,扩散炉的功能逐渐提高。在这个阶段,器件半导体已经进入集成电路时代,因此对工艺设备的功能提出了许多新的要求。为满足工艺要求,本阶段逐步配备工艺气路系统、晶圆进料系统和净化站。炉管直径逐渐增大,可以加工3英寸硅晶片。

从1976年到1987年,这是扩散炉技术的成熟阶段。在此期间,半导体工艺进入VLSI时代,6英寸生产线于1983年建立。

1987年至今,微加工的特征尺寸已达到1μm。设备的更新周期大大缩短。为了满足工业生产技术发展的要求,扩散炉的技术性能不断提高。主要形式是硅片尺寸的增加、颗粒污染的更严格控制和工艺参数的更精确控制。实现了温度曲线和工艺顺序的全自动控制,大大提高了设备的可靠性,水平扩散炉技术日趋成熟。

自1987年以来,微加工的线宽从1μM增加到0.25μM或更小,晶圆直径增加到8英寸,并建立了一条8英寸的生产线。传统的扩散炉难以满足工艺要求。为了解决这些难题,满足工艺进步的要求,国外出现了立式扩散/氧化炉。

全自动扩散炉供应商:带你了解扩散

1.扩散现象

扩散是指物质分子从高浓度区域转移到低浓度区域直至均匀分布的现象,其速率与物质的浓度梯度成正比。扩散是分子热运动引起的传质现象,主要由密度差引起。目前,人们认为分子热运动不会在绝对零度发生。大量事实(如扩散现象)表明所有物质的分子都在不规则地不断运动。

举个简单的例子,把墨水或红糖放进一个水杯里,墨水和红糖会被水逐渐稀释和扩散。摇动水杯将加速扩散混合速度。

2.扩散在半导体工业中的应用

扩散技术是一种基本而重要的半导体技术。扩散工艺用于在双极器件中形成基极-发射极区域和集电极区域,在MOS器件中形成源极区域和漏极区域,以及多晶硅掺杂。扩散过程也称为掺杂,这意味着一种物质被另一种物质掺杂以形成p-n结。

在半导体工业中,扩散工艺的目的主要有以下三种:在晶片表面产生一定浓度的掺杂原子,在晶片下的特定位置形成p-n结或n-p结结构,以及在晶片表层形成特定浓度和分布的掺杂原子。

扩散过程的核心步骤是沉积和促进。在沉积期间将掺杂剂引入晶片表面,在促进期间将掺杂物推到所需深度,并且在促进期间也可以进行氧化。

例如,在大规模生产晶体硅太阳能电池制造工艺中,电池片的p-n结主要通过扩散法制造,并且通过p-n结点的光伏效应产生电动势,然后通过随后的丝网印刷和烧结工艺引入正极和负极网格线(通常是银膏或铝膏),以引出电动势。将电池板加热至800℃以上,并使用氮气携带三氯氧磷(化学分子式POCl3,无色透明发烟液体,分子量约153.33)或三溴化硼扩散掺杂。通常的过程包括进料、升温、供电、推进、降温、退料等步骤。

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