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常见的卧式扩散炉解析

编辑:青岛汉容瑞得技术有限公司  时间:2019-08-03

        卧式扩散炉的用途很广泛,随着半导体技术的不断发展,半导体行业逐渐细分,在集成电路、功率半导体、光信息器件、化合物半导体等细分行业,卧式扩散炉还可以用于干氧氧化、湿氧氧化、氢氧合成氧化、扩散、退火/推进和合金等多种工艺,下面我们详细介绍一下卧式扩散炉。

        扩散技术是一种基本而重要的半导体技术。扩散工艺用于形成双极器件中的基发射区和集电区、MOS器件中的源区与漏区、多晶硅掺杂等。

        在半导体行业,扩散工艺的目的主要是以下3种:在晶圆表面产生一定掺杂原子的浓度、在晶圆表面下的特定位置形成p-n结或n-p结结构、在晶圆表面层形成特定的掺杂原子浓度和分布。扩散工艺的核心步骤则是淀积和推进,淀积时将掺杂剂引入晶圆表面,推进时将掺杂剂推进到期望的深度,推进时还可以进行氧化。

        比如在大规模生产的晶体硅太阳能电池制造工艺中,主要采用扩散法制作电池片的p-n结,利用p-n结的光生伏特效应产生电动势,再通过后道丝网印刷和烧结工艺引入正负电极栅线(通常是银浆或铝浆),将电动势引出来。将电池片加热到800℃以上,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,通常的工艺过程包括进料、升温、通源、推进、降温、取料等步骤。。

        由于离子注入设备购入和维护成本高昂,并且适用于更小特征图形尺寸与更近电路器件间距的场合,能接受中低成本和热扩散限制的电子电子、集成电路、晶体硅太阳电池制造行业等主要使用卧式扩散炉进行扩散掺杂。

        卧式扩散炉是这些细分行业掺杂工艺的核心设备,从而改变和控制晶圆内杂质的类型、浓度和分布,以便建立起不同的电特性区域。卧式扩散炉主要由加热炉体、石英管、气路系统,取送料装置等组成。

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