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樓主  發(fā)表于: 2023-11-27 15:24
擴散爐主要用于半導體材料的生產(chǎn),其工作原理是基于擴散過程的物理和化學原理。擴散過程即是一種集體輸運過程,即物質(zhì)在氣相或液相中從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的自發(fā)移動。在擴散爐中,先將摻雜物加工成粉末或固體塊,然后將其放置在爐底的托盤上。將晶體硅桿或片放置在爐中,并將爐門關(guān)閉,啟動爐子升溫至目標摻雜溫度。當爐溫達到所需溫度時,表面凈化劑(如氬氣)會通過爐子輸送管道進入爐內(nèi),以保持爐內(nèi)氧化性質(zhì)的穩(wěn)定。接著,摻雜物會被加熱并釋放出摻雜原子,這些原子會很快擴散到近鄰的半導體晶體中。因而形成摻雜濃度梯度,遵循所有輸運過程的擴散規(guī)律。摻雜結(jié)束后,爐子冷卻至室溫,晶體硅桿或片從爐中取出并經(jīng)過切片,加工制作成各種半導體器件。






需要注意的是在高溫氧化擴散爐體內(nèi)硅片與外部供給的高純氧氣反應(yīng),使硅片上生成一層氧化層。這層氧化層的質(zhì)量、穩(wěn)定性和介質(zhì)特性等性能對MOS工藝中的柵結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。溫度是影響氧化層特性的關(guān)鍵工藝參數(shù),影響氧化層生長速度、均勻性等特性。氧化工藝要求硅片上各個區(qū)間與各個硅片都處于一致均勻、穩(wěn)定的溫度場中,對爐膛恒溫區(qū)間的溫度一致性、穩(wěn)定性要求極高;并且為了使各個硅片特性一致,在不同工藝溫度之間的變化過程中,要求所有硅片所處溫度盡量一致變化。氧化工藝是使硅片表面在高溫下與氧化劑發(fā)生反應(yīng),生長一層二氧化硅膜。氧化方法有干氧和濕氧,濕氧包括水汽氧化和氫氧合成兩種。






為監(jiān)測氧化方法有干氧和濕氧變化工采網(wǎng)推薦推薦的極限電流型氧化鋯氧氣傳感器- SO-E2-250因為在氧化鋯電解質(zhì)中電流的載體是氧離子,所以當電壓施加到氧化鋯電解槽時,氧氣通過氧化鋯盤被抽到陽極。如果給電解槽陰極加上一個帶孔的蓋子,氧氣流向陰極的速率就會受到限制。受到這個速率的限制,隨著所施加的電壓逐漸增加,電解槽內(nèi)的電流會達到飽和。這個飽和電流被稱為極限電流,它與周邊環(huán)境中的氧氣濃度成正比。

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