擴散爐主要應用于集成電路、分立器件、光電子器件、太陽能電池等領域。全自動擴散爐供應商:擴散爐的發展歷史是什么,是什么時候產生的?
1965年之前,這是擴散爐的出現階段。擴散爐是隨著半導體技術的發展而出現的。現階段,國內擴散爐的水平與國外沒有太大差異。
從1965年到1976年,擴散爐的功能逐漸提高。在這個階段,器件半導體已經進入集成電路時代,因此對工藝設備的功能提出了許多新的要求。為滿足工藝要求,本階段逐步配備工藝氣路系統、晶圓進料系統和凈化站。爐管直徑逐漸增大,可以加工3英寸硅晶片。
從1976年到1987年,這是擴散爐技術的成熟階段。在此期間,半導體工藝進入VLSI時代,6英寸生產線于1983年建立。
1987年至今,微加工的特征尺寸已達到1μm。設備的更新周期大大縮短。為了滿足工業生產技術發展的要求,擴散爐的技術性能不斷提高。主要形式是硅片尺寸的增加、顆粒污染的更嚴格控制和工藝參數的更精確控制。實現了溫度曲線和工藝順序的全自動控制,大大提高了設備的可靠性,水平擴散爐技術日趨成熟。
自1987年以來,微加工的線寬從1μM增加到0.25μM或更小,晶圓直徑增加到8英寸,并建立了一條8英寸的生產線。傳統的擴散爐難以滿足工藝要求。為了解決這些難題,滿足工藝進步的要求,國外出現了立式擴散/氧化爐。
全自動擴散爐供應商:帶你了解擴散
1.擴散現象
擴散是指物質分子從高濃度區域轉移到低濃度區域直至均勻分布的現象,其速率與物質的濃度梯度成正比。擴散是分子熱運動引起的傳質現象,主要由密度差引起。目前,人們認為分子熱運動不會在絕對零度發生。大量事實(如擴散現象)表明所有物質的分子都在不規則地不斷運動。
舉個簡單的例子,把墨水或紅糖放進一個水杯里,墨水和紅糖會被水逐漸稀釋和擴散。搖動水杯將加速擴散混合速度。
2.擴散在半導體工業中的應用
擴散技術是一種基本而重要的半導體技術。擴散工藝用于在雙極器件中形成基極-發射極區域和集電極區域,在MOS器件中形成源極區域和漏極區域,以及多晶硅摻雜。擴散過程也稱為摻雜,這意味著一種物質被另一種物質摻雜以形成p-n結。
在半導體工業中,擴散工藝的目的主要有以下三種:在晶片表面產生一定濃度的摻雜原子,在晶片下的特定位置形成p-n結或n-p結結構,以及在晶片表層形成特定濃度和分布的摻雜原子。
擴散過程的核心步驟是沉積和促進。在沉積期間將摻雜劑引入晶片表面,在促進期間將摻雜物推到所需深度,并且在促進期間也可以進行氧化。
例如,在大規模生產晶體硅太陽能電池制造工藝中,電池片的p-n結主要通過擴散法制造,并且通過p-n結點的光伏效應產生電動勢,然后通過隨后的絲網印刷和燒結工藝引入正極和負極網格線(通常是銀膏或鋁膏),以引出電動勢。將電池板加熱至800℃以上,并使用氮氣攜帶三氯氧磷(化學分子式POCl3,無色透明發煙液體,分子量約153.33)或三溴化硼擴散摻雜。通常的過程包括進料、升溫、供電、推進、降溫、退料等步驟。
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