卧式扩散炉工作原理

卧式扩散炉工作原理卧式扩散炉工作原理是一系列的化学反应 。
因为二氧化硅被广泛用于半导体元器件的保护层和钝化层,在含氧气的环境下,氧分子将通过一层边界层到达二氧化硅的表面,并与硅原子反应生成二氧化硅,与此同时,氧化剂扩散的方式通过二氧化硅与硅原子反应生成新的二氧化硅层,从而使得二氧化硅的膜不断生成增厚 。
扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一,用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺 。
什么是扩散炉扩散炉是集成电路生产线前工序的重要工艺设备之一,它的主要用途是对半导体进行掺杂,即在高温条件下将掺杂材料扩散入硅片,从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布,以便建立起不同的电特性区域 。虽然某些工艺可以使用离子注入的方法进行掺杂,但是热扩散仍是最主要、最普遍的掺杂方法 。硅的热氧化作用是使硅片表面在高温下与氧化剂发生反应,生长一层二氧化硅膜 。氧化方法有干氧氧化和水汽氧化(含氢氧合成)两种,扩散炉是用这两种氧化方法制备氧化层的必备设备 。扩散炉是半导体集成电路工艺的基础设备,它与半导体工艺互相依存、互相促进、共同发展 。
扩散炉智能控制系统怎样用plc设计扩散炉智能控制系统设计重点有以下几个方面
总体来说,控制系统的选用,可以PLC+上位机,也可以直接PLC。
1)温度控制,一般采用智能温控仪来控温,扩散炉分为口、中、尾三段独立控温 。温度点可以修正补偿 。温控仪最好是通信的,这样便于集成控制 。
2)功率加热,炉体采用合金炉丝,加热建议采用可控硅移相的方式 。
3)气体控制,炉体中得通入比例的气体,这里需要用到MFC精确控温,可以模拟量控制,也可以选用通信方式的 。
4)控制系统,必须有几十条工艺可以存储 。每条工艺根据需要至少得有10步满足使用 。运行过程中,需要根据客户设定的时间推移,程序跳步,动态给定口中尾温度,动态给定气体流量 。
5)安全监测设计,口中尾温度超温巡检,切断电源等保护措施 。历史事件记录追溯查询 。
6) 辅助机构的设计,比如进舟机构 。
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内热偶作用1.本实用新型太阳能电池生产技术领域,具体涉及一种用于立式扩散炉的内热偶装置 。
背景技术:
2.在太阳能电池制造中,扩散工艺作为太阳能电池生产的核心步骤,主要是为了形成pn结,pn结质量对于太阳能电池的转换效率有决定性影响 。扩散炉设备是一种高温热工类设备,包括垂直扩散炉和水平扩散炉两种类型 。立式扩散炉设备是一种在高温条件下,通过一系列化学反应来对半导体晶圆进行掺杂的设备 。立式扩散炉主要由控制系统、进出舟系统、炉体加热系统和气体控制系统等组成 。相较于卧式扩散炉而言,立式扩散炉有更好的片内均匀性 。
3.目前,市场上的扩散工艺主要有两种:磷扩散和硼扩散,工艺温度分别达到850℃和1050℃,高温会缩短热偶的使用寿命,更换频率会有所提高 。在立式扩散炉中更换热偶相较于卧式扩散而言,最大的问题就是空间上的限制,一般而言,立式扩散炉本身的热偶管口在离地3m米以上,热偶的长度在3m以上,目前设备厂房高度一般在6m以下,因此传统方式的内热偶在垂直方向的插拔,都不是很方便,在空间受限的情况下,有时甚至根本无法实现在竖直方向上的热偶的插拔,既费时也费力 。即使能实现也要付出大量的时间,对产能有较大影响 。
4.内热偶在整个扩散工艺的反应过程中是属于温度控制部分,由于扩散工艺对于温度的敏感度非常高,内热偶的作用不言而喻 。目前用于扩散的内热偶一般都是一体式内热偶,热电极、保护套和接线端之间都是通过焊接固定,通过在同一直线上分布的多个温度感应点来测量整个炉体的温度,对反应腔体的温度进行实时监测,并通过反馈调节来实现对于温度的稳定控制 。一旦热偶上的某个部位出现问题,那么就需要将整个热偶取出,对其进行修复,很费时间,整个工艺也将无法继续进行,尤其对于立式扩散而言,拆装的操作上也存在诸多限制 。因此,如何能更方便、快捷的更换立式扩散炉的内热偶是业内亟需解决的问题 。
技术实现要素:
5.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构紧凑、拆装简单、拆装空间小的用于立式扩散炉的内热偶装置 。