扩散炉体工作原理
光伏扩散炉真空系统工作原理

光伏扩散炉真空系统工作原理光伏扩散炉是太阳能光伏电池制造中的重要设备,其真空系统起着至关重要的作用。
本文将重点介绍光伏扩散炉真空系统的工作原理。
一、真空系统的作用光伏扩散炉真空系统的主要作用是在光伏电池制造过程中,通过建立良好的真空环境,减少气体分子的碰撞和扩散,以降低反应物与杂质的相互作用,从而提高电池的性能和质量。
二、真空系统的组成光伏扩散炉真空系统主要由真空室、真空泵、真空计和控制系统等组成。
真空室是容纳扩散反应的空间,通常由不锈钢等材料制成,并通过密封结构确保真空度。
真空泵负责抽取真空室中的气体,常见的有机械泵、分子泵和扩散泵等。
真空计用于测量真空度,常见的有热阴极离子计、热阴极电子计和扩散计等。
控制系统则用于监测和控制真空度的稳定性和精度。
三、真空系统的工作原理光伏扩散炉真空系统的工作原理主要包括抽气过程和保持真空过程两个阶段。
1. 抽气过程在抽气过程中,真空泵会启动并通过管道将真空室内的气体抽出。
首先是机械泵的工作,它通过叶片的旋转产生机械力,将气体推入泵体,并排出。
当气体的压力降低到一定程度时,分子泵开始工作,它通过高速旋转的转子将气体分子击打到壁面,使其停止运动并凝聚成固体。
最后是扩散泵的工作,它通过喷嘴和喷嘴间隙的形状和大小差异,使气体分子在喷嘴间隙中扩散,从而实现抽气的目的。
2. 保持真空过程在抽气过程结束后,真空泵会停止工作,真空室内的气体压力会逐渐回升。
为了保持真空度,需要使用吸附剂吸附残余气体,如活性炭、分子筛等。
此外,还可以加热真空室以提高气体分子的扩散速率,加快气体的排除。
四、真空系统的优化措施为了提高光伏扩散炉真空系统的工作效率和稳定性,可以采取以下优化措施:1. 选择合适的真空泵:根据工艺要求和真空度要求,选择合适的真空泵,如机械泵和分子泵的组合使用,以提高抽气速度和真空度。
2. 优化真空室结构:合理设计真空室的内部结构,减少死角,提高气体的扩散速率和排除效率。
扩散炉原理

扩散炉原理
扩散炉是一种重要的核反应堆,它利用核裂变产生的中子来维持链式反应,从
而产生热能。
扩散炉原理主要涉及中子的产生、中子的传输与中子的吸收三个方面。
首先,让我们来了解中子的产生。
中子是一种无电荷的粒子,它可以通过核裂
变或核衰变的方式产生。
在扩散炉中,通常采用铀-235或钚-239等核燃料作为裂
变材料,当这些核燃料受到中子轰击时,会发生核裂变反应,释放出大量的中子。
这些中子将成为维持链式反应的“火种”。
接下来,让我们来看中子的传输。
中子在核反应堆中的传输过程中,会与反应
堆结构材料发生碰撞,从而失去能量。
为了提高中子的传输效率,通常会在反应堆中填充一些中子减速剂,如重水、轻水或石墨等,通过与中子的碰撞来减慢中子的速度,从而增加中子与核燃料发生裂变反应的几率。
最后,让我们来探讨中子的吸收。
在扩散炉中,中子与核燃料发生裂变反应后,会释放出大量的能量,同时产生新的中子。
除此之外,部分中子也会被反应产物或其他核素吸收,从而减少中子的数量,控制核反应的速率。
这种吸收作用是扩散炉实现稳定运行的重要机制。
总的来说,扩散炉的原理涉及中子的产生、传输和吸收三个方面。
通过合理设
计反应堆结构和控制中子的数量,可以实现扩散炉的稳定运行,并产生大量的热能。
这种热能可以用于发电、供暖等多种领域,对人类社会的发展具有重要意义。
扩散原理(简)

扩散原理(简)磷扩散是太阳能电池制造的核心,它的主要目的是形成一层PN 结。
制造一个PN结不是简单的把一个P型硅和N型硅放到一起,它是在一个完整的半导体晶体硅的一部分是P型区域,另一部分是N 型区域,在晶体内部实现P型和N型半导体的接触。
太阳能电池扩散有以下几种方法:1.液态源扩散POCl3。
2.喷涂磷酸水溶液后链式扩散。
3.丝网印刷磷浆料后链式扩散。
我们所采用的是第一种。
扩散炉是由三部分组成:控制柜、净化台、炉体。
影响扩散的因素主要有三个方面:扩散管内杂质源的浓度、扩散温度、扩散时间。
POCl3简介:POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源无色透明液体,具有刺激性气味。
如果纯度不高则呈红黄色。
比重为1.67,熔点2℃,沸点107℃,在潮湿空气中发烟。
POCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发。
POCl3磷扩散原理POCl3在高温下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),其反应式如下:生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅(SiO2)和磷原子,其反应式如下:由上面反应式可以看出,POCl3热分解时,如果没有外来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的PCl5是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。
但在有外来O2存在的情况下,PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气(Cl2)其反应式如下:生成的P2O5又进一步与硅作用,生成SiO2和磷原子,由此可见,在磷扩散时,为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。
在有氧气的存在时,POCl3热分解的反应式为:POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面,P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散。
POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高,得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点,这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。
高温氧化扩散炉的工作原理

高温氧化扩散炉的工作原理高温氧化扩散炉是一种用于集成电路(IC)制造过程中的重要设备,它主要用于在硅片上形成氧化层、掺杂杂质和扩散杂质等工艺步骤。
下面将详细介绍高温氧化扩散炉的工作原理。
高温氧化扩散炉由炉膛、加热装置、气氛调节系统、控制系统和监测系统等组成。
其工作原理可分为三个主要步骤:预热、氧化和冷却。
首先,预热阶段。
在使用高温氧化扩散炉之前,需要对炉膛进行预热,使其达到工作温度。
预热一般分为两个阶段,首先是室温到400C之间的低温预热,其目的是预防因温度快速升高造成的炉膛损坏;然后是400C左右到工作温度的高温预热,这个阶段主要是为了使炉膛的温度稳定在工作温度。
其次,氧化阶段。
这个阶段是在工作温度下进行的,目的是在硅片表面形成一层氧化层。
工作温度一般在800C到1200C之间,具体温度取决于所需的氧化层厚度。
通常情况下,氧化阶段会持续一段时间,以确保氧化层的稳定性和质量。
在氧化过程中,氧气和惰性气体(如氮气)被搅拌并送入炉膛,氧气与硅片表面发生化学反应,生成二氧化硅(SiO2)薄膜。
氮气的作用是稀释氧气,防止氧气浓度过高,避免氧化层产生缺陷。
最后,冷却阶段。
在完成氧化过程后,炉膛需要冷却至室温,以便取出硅片。
冷却过程一般是逐渐降温,以避免快速温度变化对硅片的影响。
炉膛内部会通过风扇或其他冷却装置进行散热,以加快冷却速度。
冷却完毕后,可打开炉门取出硅片,经过下一步工艺处理。
在高温氧化扩散炉的工作过程中,温度、气氛和时间是三个主要的工艺参数。
温度控制是通过加热装置,如电阻丝或加热器等,将炉膛体系加热至设定温度,并通过温度传感器进行实时监测和控制。
气氛调节系统则通过气流控制和阀门调节,确保氧化过程中气氛的稳定性。
时间控制则是通过控制系统中的定时器或计时器实现,根据工艺要求设定氧化时间。
总结来说,高温氧化扩散炉的工作原理是通过施加高温、控制气氛和时间,实现在硅片表面形成氧化层,并完成杂质掺杂和扩散等工艺。
扩散炉工作原理

扩散炉工作原理
扩散炉是一种用于制备半导体器件的设备,其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 清洗:首先,需要将待处理的硅片(半导体基片)经过清洗,以去除表面的杂质和污染物。
2. 热处理:清洗后的硅片被放入扩散炉内,在高温下进行热处理。
通常,使用的气氛是氮气或氧气,温度可达到数百度。
3. 扩散:在热处理的过程中,经过扩散源产生的待扩散物质,如磷、硼、砷等,会在气氛中通过气相扩散的方式渗入到硅片表面。
4. 形成PN结:扩散结束后,待扩散物质会与硅片内部的杂质
相互作用,形成PN结。
这个结构是半导体器件中的基本单元,用于制备晶体管、二极管等。
5. 退火:最后,硅片经过扩散后,需要进行退火处理。
通过加热硅片,并持续加热一段时间来消除应力、改善晶片结晶性能,提高设备的性能和效果。
扩散炉的工作原理可以帮助实现对材料中杂质的控制和改变,以制备出特定性能和结构的半导体器件。
扩散炉(48所)简介-alan

一、扩散工艺原理 二、四探针原理 三、扩散装置示意图 四、P2O5,Cl2Leabharlann 性质 五、高温氧化/扩散系统的设备简介
扩散的工艺原理
∗ 制造PN结原理:实质上就是想办法使受主杂质(P型), 在半导体晶体内的一个区域中占优势,而使施主杂 质(N型)在半导体内的另外一个区域中占优势,这样 就在一块完整的半导体晶体中实现了P型和N型半导 体的接触,而此时半导体晶体内部就形成PN结。 ∗ 利用磷原子(N型) 向晶硅片(P型)内部扩散的方法, 改变晶硅片表面层的导电类型,从而形成PN结。这 就是用POCl3液态源扩散法制造P-N结的基本原理。
Chint Solar Confidential
11
高温氧化/扩散系统的设备简介 高温氧化 扩散系统的设备简介
• 气源气路
O2 MFC
小N2 MFC
大N2 MFC
Chint Solar Confidential
12
高温氧化/扩散系统的设备简介 高温氧化 扩散系统的设备简介
• 闭管的炉体尾部气路
尾气液收集瓶 尾气排放管道
气源进气口
炉体尾气管
Chint Solar Confidential
7
高温氧化/扩散系统的设备简介 高温氧化 扩散系统的设备简介
• 控制部分: 控制部分:
位于控制柜的计算机控制系统分布在各个层面,而每个层面的控制系统都是相 对的独立部分,每层控制对应层的推舟、炉温及气路部分,是扩散/氧化系统的控 制中心。 在每层相应的前面板上, 左侧分布15寸触摸屏,右侧 分布状态指示灯、报警器、 急停开关和控制开关。
Cl2
①颜色\气味\状态:通常情况下为有刺激性气味 黄绿色的气体。 ②密度:比空气密度大,标况时 是ρ=M/V(m)=(71g/mol)/(22.4L/mol)=3.17g/L 。 ③易 液化。熔沸点较低,在101kPa下,熔点-107.1°C, 沸点-34.6°C,降温加压可将氯气液化为液氯,液 氯即Cl2,其与氯气物理性质不同,但化学性质基 本相同。 ④溶解性:可溶于水,且易溶于有机溶 剂,难溶于饱和食盐水。1体积水在常温下可溶解2 体积氯气,形成氯水,密度为3.170g/L。
四十八所扩散炉教程

18
2.方块电阻的异常.
方块电阻的异常在扩散间异常中是占很大比例,方块电阻的异常的种类、可
能的原因及解决措施如下: (1)整舟方块电阻高 可能的原因:1.大氮保护开着。2.四探针测试仪没有调整好(如电流)或 故障3. 源量过少.4.扩散温度低. 解决方法:1.关闭大氮保护.2.按要求调整或让相关人员维修3. 让员工经常 检查源瓶,按要求更换源瓶.4.调整扩散温度. (2)整舟方块电阻低 可能的原因:1.换源后没有及时降低温度.2. .四探针测试仪没有调整好.3. 工艺运行完该出舟时,因其他原因没有退舟,导致扩散后的片子长时间处 在高温的管子里.4.恒温箱缺水或各种故障导致的温度升高.5. 误用方块电阻 低的工艺号.6.二次扩散.7.扩散温度高. 解决方法:1. 换源后按要求调整温度.2. 按要求调整并定时确认.3.员工应 经常关注各个扩散管的运行状态,及时发现问题.4.添水或通知设备维修.5. 让员工按流程卡上标注的工艺运行.6. 属于员工误操作.返工.7.调整扩散温 度.
按照每立方米(或每升)空气中,大于等于0.5μm的尘粒数量来划分
8
人员方面 1.扩散间员工出扩散间必须穿鞋套.其他岗位、部门员工
进入扩散间必须按要求穿洁净服、戴鞋套 2.进入扩散间时要风淋30s 3.严禁同时打开传递窗及风淋门;传递窗的两边不能同时 打开 4.员工工作服穿着整洁,头发严禁露在衣服外面 5.清洗间小车禁止推入扩散间使用 6.袖子不能高挽
可能的原因:1.进舟时间设定短.2.限位开关故障.3. 丝杠故障. 处理措施: 1.设定合适的进舟时间.2.3.通知设备人 员维修.
24
6.有关三氯氧磷方面的异常:
(1).有三氯氧磷的气味.(冒烟)
可能的原因:1.炉门密封不严. 2.气路部分连接不紧密.3.抽风小. 4.当有扩散管运行 到通扩散小氮时,其他管出舟,造成抽风相对小.5.石英炉门有缺口.6.源瓶的阀门装反 并且没有检查出来.导致三氯氧磷以液态进入石英管内. 处理措施: 1.通知设备人员调整.2.安装源瓶及四通等气路时要确保连接紧密.3.通知设 施人员处理.4.合理安排进出舟时间.5.通知设备人员更换后运行清洗工艺.6.换源时按要 求认真操作.
扩散炉加热系统及pid控制分析

围大概是500℃~870℃,期间不停的有
升温、降温和恒温的步骤,如何能有效快 速的实现温度控制的精确性呢,这就用到 了PID控制。PID控制是一种线性控制.
它将给定值与实际输出值的偏差e(1)的比
例(P)、积分(I)和微分(D)进行线性组合,
形成控制量u(1)输出,其公式如下所示:
U(1)=Kp[e(1)+] 该扩散炉选用带有两组PJD调节功能
四、结束语
综上所述,电气施工工程中漏电保护 技术是非常关键的,本文对于电气施工工 程中的漏电保护技术,以及一些关键的要 点进行了进一步的总结,明确了今后如何 更好地进行施工。希望能够为今后的施工 工作提供一些参考。
参考文献:
…韩国强,刘运宝建筑电气工程 施工中漏电保护技术分析U】决策与信 息,2f)17(08).45.
【3】王浩宇,张云生,张果.管式加热 炉PID算法改进及其在虚拟仪器中的应用
U】自动化仪表,201)9,(5卜54)
温瞬=
温区四
温区五
811
807
795
834
808
795
23 O.3302 98
1 0 3 420 80
0 0.4 285 71
(上接第204页) 保护,避免电气供电与漏电保护之间出现 问题。最后是漏电保护技术中的等电位联 结,通过导线连接保护接零总线和建筑物, 主要是连接建筑物的金属管、煤气管等装 置,平衡建筑电位。
[21韩磊.建筑电气工程施工中的 漏电保护技术U】建筑工程技术与设 计,201玎30).12.
· 205 ·
智能电力与应用
区域治理
扩散炉加热系统及PID控制分析
吕歌翔
西安黄河光伏科技股份有限公司,陕西 西安710043
所扩散炉温度加热控制分享

检查接触器 NO 是否吸合
紧固接 线,检查
接线
YES
检查接触器 线圈电压
NO
(正常220V)
更新换炉体
用钳型表测量 炉体有无加热 NO
电流
YES
NO
无电流, 测量温控 仪,有无输
检查接触器输出端 相间电压和对地电 YES 压,分别是380V和 220V,如果不正常 更换接触器
有电流,但是太小 (不在75A-100A 范围内)调整电阻, 直至电流正常
48所扩散炉培训 温度、加热控制
目录 2
• 扩散炉加热系统的组成元件 • 扩散炉加热控制系统的工作原理 • 扩散炉加热控制系统常见故障分析
组成元件图片
3
San Francisco
熔断体
热电偶 Wa可sh控in硅gton
London Munich
温控仪
Tokyo Wuxi Shenzhen
交流接触器
变压器
Sydney
触发板
3
扩散炉加热系统的工作原理 4
工作原理分两部分: 1:低压控制部分. 2:高压主电路部分.
他们之间是通过 232-485转接口连 接进行通讯
工控机
彩色为高压 主电路部分
380V 电源
交流接触器
将测得炉体的 温度信号传输 给温控仪
热电偶
测炉体 温度
温控仪
将实际温度和设定温度进行对 比根据温差输出触发电压0-5V
在拆卸前,先将加热关掉(按下 加热关按纽),先卸下阻容板,再 拆下散热片,接着拆下可控硅
可控硅
在安装可控硅时,注意夹板要 夹紧,固定螺丝要拧紧.
散热片
7
THE END !
7
触发板
扩散炉介绍

扩散炉结构原理
炉体各技术参数:
1.1可配石英管最大外经: φ300mm 1.2工作温度范围: 400~1100℃ 1.3恒温区长度及精度: 工作温度:600℃~1100℃ 1070mm /±1℃ 1.4单点温度稳定性: 工作温度:600℃~1100℃ ±2℃/24h 1.5升温时间:(从室温升至1100℃) ≤60min 1.6温度斜变能力: 最大可控升温速度: 15℃/min 最大降温速度(1100~1000℃ ) 5℃/min 1.7最大升温功率: 43KVA/每管 1.8保温功率: 15KVA/每管 1.9送料装置: 行程: ~2160mm 速度: 20~1000mm/min 承重: 15Kg
扩散炉结构原理
扩散炉结构原理 2.2控制柜
控制柜是整个设备的控制核心,所有的操作动作都在控制柜中实现
控制器功能简介
2.2.1采用进口智能控制器,对炉温、阀门进行自动控制,并管理全部工艺时序。每 个炉管有一套独立的控制系统。 a具有可编程的升、降温功能。 b具有PID自整定功能。 c可输出四个开关量。 d具有超温报警、工艺结束报警功能。 e具有极限超温报警功能,同时能自动切断炉丝加热电源。 f可存储十条工艺曲线。每条工艺曲线最多有十五步。曲线间可以任意链接、重 复。 g可同时显示控制热偶温度值及PROFILE热偶温度值。 h留有通讯接口,可通过专用软件进行工艺编制和数据采集。 2.4.2 流量控制与监测系统: 选用英国进口智能控制器及流量报警控制电路对质量流量控制器进行工艺气体的 实时,控制与监测具有在线报警与调节功能,同时能对每一路气体阀门很方便的 进行手动,自动切换,并留有通讯接口,可通过电脑显示与设定流量。
扩散炉原理及保养

5
由上面反应式可以看出,POCl3热分解时,如果没有外 来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的PCl5是 不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面 状态。但在有外来O2存在的情况下,PCl5会进一步分 解成P2O5并放出氯气(Cl2)其反应式如下:
4PCl + 5O → 2P O + 10Cl ↑
9
磷扩散注意事项(二)——安全操作
所有的石英器具都必须轻拿轻放。 源瓶更换的标准操作过程 依次关闭进气阀门、出气阀门,拔出连 接管道,更换源瓶,连接管道,打开出 气阀门、进气阀门。
10
日常使用保养
1、保持净化台面的清洁卫生 2、保持固定桨支架的清洁,及时清理滴落 偏磷酸。 3、当炉管不使用时,请降温到600度左右 保温,可延长加热器的使用寿命。
5pocl3磷扩散原理化磷pcl5和五氧化二磷p2o5其反应式如下5poclpocl3在高温下600分解生成五氯生成的p2o5在扩散温度下与硅反应生成二氧化硅sio2和磷原子其反应式如下4p5sio5sio2p2525253op3pclc600由上面反应式可以看出pocl3热分解时如果没有外来的氧o2参与其分解是不充分的生成的pcl5是不易分解的并且对硅有腐蚀作用破坏硅片的表面状态
4
POCl3磷扩散原理
POCl3在高温下(>600℃)分解生成五氯 化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),其 反应式如下:
5POCl > 600°C → 3PCl + P O
3 5 2
5
生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成 二氧化硅(SiO2)和磷原子,其反应式如 下:
2P O + 5Si = 5SiO + 4P ↓
扩散炉工作原理

扩散炉简介
CUC 扩散炉简介
• • • •
扩扩扩扩
散散散散
炉炉炉炉
各总主工
组体要作
成结性原
部构 能理
分
采用SiC桨悬臂自动送片机构,舟速20~ 500mm/min连续可调;
定位精度:≤±2mm,SiC桨最大载片承 重:16Kg,建议不超过14Kg。 • 炉门当悬臂完全进入炉管,达到极限位置的时候 会自动关闭。 • 工艺过程由工控计算机全自动控制,直接在触摸 屏上操作。
扩散炉总体结构
• 设备总体结构图 • 主要组成部分
扩散炉总体结构图
扩散炉平面图
• 电气控制部分、加热炉体部分、推舟净化 机构和气源部分
扩散炉各组成部分
• 电气控制部分 • 推舟净化机构 • 加热炉体部分 • 气源部分
扩散炉——电气控制部分
电 气 控 制 部 分
控 制 柜
电气控制柜
• 整个控制柜分为四层,工控机控制部分分 为上、中和下层3个独立部分,每层分别控 制对应层的舟、炉温及气路部分,是整个 系统的控制中心。
• 电控柜的前面板相应层,各安装一台触摸 液晶显示器和各管独立的控制按钮。
电 气 控 制 部 分
控 制 柜
推舟净化部分
加热炉体部分
气 源 控 制 部 分
气 源 控 制 部 分
扩散炉软件界面图
谢谢大家!
≤±0.5℃/1080mm (801~1100℃) ≤±1.0℃/1080mm (400~800℃) • 单点温度稳定性: ≤±1℃/4h (880℃时) • 升降温速率可控范围:
(扩散炉)结构功能原理情况说明OK

产品结构功能情况说明扩散炉4 STACK FURN(旧),具体情况如下:一、结构用途扩散炉4 STACK FURN是纳米半导体元器件研制中的工艺之一,主要是由高温炉反应室、温度控制系统及进排气系统组成,其用各种于各种化学气相沉积工艺将氧化剂以扩散方式在高温炉腔内制备高度稳定性的化学性和电绝缘性的二氧化硅等材料,所以将其归在“氧化、扩散、退火及其他热处理设备(制造半导体器件或集成电路用的)”(HS编码:8486201000)。
二、功能:扩散炉4 STACK FURN,其主要功能是将反应气体在高温炉管内和硅片表面发生化学反应,从而生成二氧化硅材料,也是用于制备各种特种纳米半导体工艺器件之一。
三、工作原理:扩散炉4 STACK FURN,由于二氧化硅被广泛用于半导体元器件的保护层和钝化层,以及电性能的隔离、绝缘材料和电容器的介质膜等。
当硅置于含洋气的环境下,氧分子将通过一层边界层达到硅的表面,并与硅原子反应生成二氧化硅,以形成的二氧化硅层阻止了氧化剂与Si表面的直接接触。
与此同时氧化剂以扩散的方式通过二氧化硅层到达SiO2—Si界面与硅原子反应,生成新的SiO2层,从而使SiO2膜不断生成增厚。
四、工艺流程:将反应气体由气相传输至硅表面生成SiO2,然后将位于SiO2表面的氧化剂穿透已经生成的SiO2膜扩散到SiO2—Si界面,最后将到达的SiO2—Si界面与硅原子反应,进而最终生成新的SiO2层。
五、品牌型号:品牌:SVG 型号:5200六、动力情况:因为设备运行需要完整的水电气等动力条件,该设备已经拆机并存放在仓库中,不具备通电检查的条件,故进口后会在现场准备完整的动力条件后恢复设备的正常功能。
苏州赛森电子科技有限公司2017年4月。
高温氧化扩散炉的工作原理

高温氧化扩散炉的工作原理高温氧化扩散炉是一种用于制备半导体器件的设备,其工作原理如下:1. 炉腔加热:高温氧化扩散炉的炉腔通常由石英或石英包覆的金属材料构成,可容纳待处理的半导体器件或衬底。
炉腔内壁周围有加热元件,如电阻丝或电热管,用于加热炉腔至所需的高温。
2. 氧化源和气体流量控制:高温氧化扩散炉通过进气口引入氧化源,通常是氧气(O2)或氮氧化物(如氮氧化物NO、二氧化氮NO2),将氧化源送入炉腔内。
同时,还会引入稀释气体,如氢气(H2),用于调节氧化源的浓度和扩散速度。
气体流量由流量控制器控制,以确保稳定的进气条件。
3. 氧化反应:一旦稳定的氧化源和稀释气体流入炉腔,其与待处理的半导体器件或衬底发生反应。
在高温下,氧化源中的氧化物分子会与半导体材料表面上的元素发生反应,形成一个薄的氧化层。
这个氧化层具有不同的厚度,可以控制或改变半导体器件的电学性质。
4. 温度控制和压力控制:高温氧化扩散炉通过加热元件和传感器实时监测和调节炉腔内的温度,以确保反应条件的稳定性和一致性。
此外,炉腔的压力也需要控制,通常通过排出炉腔内的废气并使用真空泵来维持恒定的压力。
5. 冷却和后续处理:完成氧化反应后,半导体器件或衬底需要冷却至室温。
冷却过程可以通过减少加热元件的能量输入或使用辅助冷却装置来实现。
一旦冷却完成,半导体器件可以进行后续的加工步骤,如清洗、薄膜沉积或电极定义等。
总体而言,高温氧化扩散炉通过加热炉腔、控制进气流量和温度,以及监测和调节压力,实现对半导体材料的氧化及扩散过程的控制。
这一过程对于半导体器件的性能和性质具有重要影响,因此高温氧化扩散炉在半导体工业中扮演着重要的角色。
扩散炉研究报告

扩散炉研究报告扩散炉是一种用于制造集成电路的重要设备,其作用是将材料中的掺杂物扩散到晶体内部,从而改变晶体的电学性质。
近年来,随着集成电路的不断发展,扩散炉的研究也日益受到人们的关注。
本文将对扩散炉的原理、分类、优缺点以及未来发展进行详细介绍。
一、扩散炉的原理扩散炉的原理是利用高温下气态或液态掺杂物分子的扩散,将其扩散到晶体表面并逐渐渗透到晶体内部,从而实现掺杂。
掺杂后的晶体会发生电学性质的变化,如电导率、电子迁移率等。
掺杂物的种类包括硼、磷、砷等。
扩散炉的主要部件包括炉管、炉体、加热装置、控制系统等。
炉管是扩散炉内部的主要部分,其作用是将掺杂物分子输送到晶体表面。
炉体则是扩散炉的外壳,其作用是保持炉内高温状态并防止气体泄漏。
加热装置则是用于维持炉体内部的高温状态,常用的加热方式包括电阻加热和辐射加热。
控制系统则是用于控制扩散炉的温度、压力、时间等参数,从而实现精确的掺杂。
二、扩散炉的分类根据加热方式的不同,扩散炉可以分为电阻加热扩散炉和辐射加热扩散炉。
电阻加热扩散炉是利用电阻加热炉管实现加热,其优点是温度分布均匀,加热速度快,适用于大面积晶圆的掺杂。
辐射加热扩散炉则是利用辐射加热炉管实现加热,其优点是能够实现高温度的加热,适用于高温度下的掺杂。
根据掺杂气体的不同,扩散炉可以分为氧化物扩散炉、氮化物扩散炉、氯化物扩散炉等。
氧化物扩散炉主要用于硅材料的掺杂,氮化物扩散炉则主要用于氮化硅材料的掺杂,氯化物扩散炉则主要用于氯化硅材料的掺杂。
三、扩散炉的优缺点扩散炉作为集成电路制造中的重要设备,其优缺点如下:优点:1. 可以实现高精度掺杂,掺杂深度和浓度可以精确控制。
2. 掺杂效率高,可以实现大批量生产。
3. 扩散炉的掺杂效果稳定,掺杂后的晶体性能均匀。
缺点:1. 扩散炉的掺杂时间较长,需要数小时或数十小时的加热时间。
2. 控制参数较多,需要精密的控制系统。
3. 扩散炉的掺杂深度有限,不适用于掺杂深度较大的材料。
扩散炉研究报告

扩散炉研究报告扩散炉是一种用于在晶体上沉积或掺杂材料的设备,主要用于半导体工业中的制造过程。
扩散炉的原理是将材料固态沉积在晶体表面。
它的构造主要由炉管、炉膛、加热元件等组成。
本文将从工作原理、加热元件、应用情况和优缺点四个方面进行探讨和分析。
一、工作原理:扩散炉的工作原理是将半导体晶圆放置在炉膛中,然后通过加热炉管使得加热元件内的材料开始挥发。
挥发出来的材料沿着炉管流动,然后被晶圆吸收。
晶圆表面的材料会通过扩散的方式转移到晶圆内部,从而实现掺杂或沉积材料的目的。
二、加热元件:扩散炉的加热元件一般有两种:电阻加热和电子束加热。
电阻加热是使用电阻丝作为加热元件,通过通电产生热量来加热。
而电子束加热是通过电子束加热源将电子束聚焦在晶圆表面,使其快速加热,加热快速、定向性好、精度高,并且不会污染加热室环境等优点。
三、应用情况:扩散炉主要应用于半导体的制造过程中,如掺杂、沉积等工艺。
同时也广泛应用于太阳能电池、LCD显示、光通信等行业。
四、优缺点:扩散炉的优点是:1.可实现精度控制,能够满足不同的产品要求;2.制造成本相对较低,能够满足大批量生产;3.可应用于不同种类的晶体制造过程中。
扩散炉的缺点是:1.加热均匀性和控制精度较低,需要对晶片进行后续处理;2.会产生一些挥发性物质,可能会对加热室环境产生影响;3.只能实现单面掺杂或沉积。
总之,扩散炉作为半导体制造过程中的重要设备,在制造过程中起到了不可替代的作用。
随着制造技术的不断发展,扩散炉将不断地迎来更新换代,逐步满足更高质量、更高效率的要求。
扩散炉 (2)

扩散炉
扩散炉是一种用于半导体制造的设备,主要用于将掺杂源中的杂质扩散到硅晶圆表面的过程。
在半导体制造中,掺杂是一种重要的工艺步骤,它可以改变材料的导电性能。
扩散炉通过高温加热和控制气氛,使得杂质从掺杂源中扩散到硅晶圆的表面,并形成掺杂区域。
扩散炉通常由以下主要部分组成:
1. 炉体:用于容纳硅晶圆和掺杂源,并提供高温环境。
2. 加热系统:用于提供高温加热。
常用的加热方式包括辐射加热、电阻加热等。
3. 气氛控制系统:用于控制炉内的气氛,通常包括气体供应和流量控制等。
4. 温度控制系统:用于监测和控制炉内的温度,以确保扩散过程的稳定性和一致性。
5. 控制系统:用于实时监测和控制整个扩散过程的参数,如温度、气氛等。
在扩散过程中,常用的掺杂源包括磷、硼、砷等杂质,这些杂质可以通过扩散炉的加热和气氛控制被扩散到硅晶圆的表面,并形成掺杂区域,从而改变硅晶圆的导电性能。
扩散炉是半导体制造中的关键设备之一,它在半导体器件制造的各个阶段都扮演着重要的角色。
扩散炉的性能和工艺参数的控制对于半导体器件的性能和质量至关重要。
扩散培训资料

CT扩散工艺培训一、工艺介绍:1.1扩散炉气流平面图图一为CT扩散炉简易平面图图二为通过扩散炉气体流动方向1.2扩散原理:1.2.1化学反应方程式:POCl 3在高温下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl 5)和五氧化二磷(P 2O 5),其反应式如下:5253O P 3PCl C6005POCl +−−−→−︒>;生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅(SiO2)和磷原子,其反应式如下:↓+→+4P 5S iO 5S i O 2P 252;PCl 5是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。
因此通入过量O 2 ,使PCl 5进一步分解为我们所需要的物质,其反应式如下:↑+−−−−→−+2522510Cl O 2P 2O 过量5O 4PCl 。
1.2.2 磷扩散过程:首先在硅片表面形成一层磷硅玻璃,如下图所示:然后经过一系列的高温推进后,杂质再重新分布,形成一层薄的N 型硅,如下图所示:1.3 扩散工艺控制:温度影响扩散方块电阻的温度有Deposition温度;Drive-in 的温度;时间影响扩散方块电阻的时间有Deposition时间;Drive-in 的时间;浓度影响扩散方块电阻的浓度有小氮流量,影响方阻的均匀性有小氮流量和大氮流量;源温主要是指三氯氧磷的温度,三氯氧磷的饱和蒸汽压随源温的变化而变化,最终决定通往扩散炉的磷源流量;小氮流量小氮流量的决定了所携带磷源的大小,最终直接影响方块电阻的大小;扩散炉内的压力扩散炉内的气压会影响扩散均匀性;1.4 典型工艺1.5 不同方阻磷浓度曲线分布图:1.6 工艺结果表面有一层磷硅玻璃;磷掺杂形成发射极;方块电阻大小由馆内温度和气体浓度决定;二、作业步骤:2.1 正常生产:2.1.1 激活石英舟,验证舟的ID,类型,状态和承载位置,如下图所示:2.1.2 选择炉管,石英舟的位置,承载模式和舟的状态,如下图所示:2.1.3 检验工艺选择及信息概要,如下图所示:2.2 特定生产:2.2.1 激活舟并定义硅片承载模式,如下图所示:2.2.2 检验舟的ID,类型,承载位置及状态:2.2.3 工艺选择及信息概要:2.3 结束特定作业:2.3.1 勾选’set boat to inactive after unloading ‘2.3.2 点击卸片按钮2.4 删除作业信息:勾选’delete load information of this boat ‘2.5 重新开始项目解决好J&R操作错误后的步骤:2.5.1 确认J&R与CMI上的错误信息;2.5.2 删除失败的作业项目;2.5.3 手动把舟移动到存储架2-7上;2.5.4 重新加载作业信息,设置舟当前的位置;2.5.5 重新开始自动运行;2.5.6 如果有其它作业项目即将结束,CMI会先完成,然后再重新开始原来重新加载的项目;三、记录分析及工艺编辑:3.1 记录分析:3.1.1 打开Protgraf 软件,如下图标所示:3.1.2 用Protgraf分析,点击如下图标:3.1.3 选择要分析的管号和时间段:3.1.4 选择需要列表输出或者图形显示的项目:3.1.5 记录分析3.1.6 重要事件记录:3.1.7 列表显示:3.1.8 事件显示:3.1.9 图形显示:3.2 工艺编辑:3.2.1 工艺调整:3.2.1.1打开程序,点击桌面CCC-RM图标3.2.1.2第二步:选择左上角第二个菜单栏,输入密码,60653.2.1.3打开工艺控制菜单后,在右边菜单栏内选定,需要调整的工艺号:3.2.1.4选定后,点击右边菜单栏下的“check out ”键,将工艺导出:3.2.1.5点击中间菜单栏下的“”,待更改工艺即出现以下界面的左栏,点击向右箭头,将工艺导导至修改栏,点击“Edit”,开始工艺修改:3.2.1.6工艺更改好后,点击“save”保存:3.2.1.7点击向右箭头,放回:3.2.1.8回到工艺界面,选定工艺,点击中间栏下部的“check in”,将工艺放回至程序库:3.2.2 复制工艺:在生产过程中,有可能出现工艺出错,无法修改,甚至无法调出的情况,可以将其他炉管同一系列工艺进行复制,然后修改,再将新复制的工艺倒回程序库即可。
中频炉气体扩散器原理

中频炉气体扩散器原理引言:中频炉气体扩散器是中频感应加热设备中的重要组成部分,它能够有效地改善炉内气体的流动状态,提高炉内加热效果。
本文将介绍中频炉气体扩散器的原理和工作过程,以及它在中频感应加热中的应用。
一、中频炉气体扩散器的原理中频炉气体扩散器是一种利用气体的流动性质,将炉内的气体均匀扩散到整个工作区域的装置。
它主要由扩散器本体和扩散器驱动系统两部分组成。
1. 扩散器本体:扩散器本体通常由一系列的导流板组成。
这些导流板通过合理的排列方式,可以将炉内的气体分流,使其沿着规定的路径流动。
导流板的形状和数量可以根据具体的工艺要求进行设计,以保证气体能够均匀扩散。
2. 扩散器驱动系统:扩散器驱动系统用于提供动力,使扩散器本体能够正常工作。
通常采用电机驱动,通过轴承和传动装置将动力传递给扩散器本体。
扩散器驱动系统还可以根据需要进行调整,以改变气体的流动速度和方向。
二、中频炉气体扩散器的工作过程中频炉气体扩散器在工作时,首先需要将气体引入炉内。
气体经过进气口进入扩散器本体,然后沿着导流板排列的路径流动。
导流板的作用是将气体分流,使其沿着规定的路径流动,以达到均匀扩散的目的。
在气体流动的过程中,炉内的热量也会被气体带走,从而提高了炉内的加热效果。
此外,扩散器本体还可以改善炉内气体的流动状态,减少气体的湍流现象,提高加热均匀性。
三、中频炉气体扩散器在中频感应加热中的应用中频炉气体扩散器在中频感应加热中具有重要的应用价值。
它可以提高加热效果,降低炉内温度梯度,减少热应力,延长设备的使用寿命。
同时,中频炉气体扩散器还可以改善材料的加热均匀性,提高产品的质量。
在实际应用中,中频炉气体扩散器通常与其他设备配合使用,如感应线圈、冷却系统等。
通过合理的配置和控制,可以实现对加热过程的精确控制,满足不同材料和工艺的要求。
结论:中频炉气体扩散器是中频感应加热设备中的重要组成部分,它能够有效地改善炉内气体的流动状态,提高加热效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
扩散炉体工作原理
扩散炉是一种用于在半导体工艺中进行扩散过程的设备。
它通过控制温度和浓度梯度,使材料中的杂质扩散到所需深度,从而改变材料的电学性质。
扩散炉的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 温度控制:首先,扩散炉通过加热器将炉体内的温度提高到所需的操作温度。
扩散过程通常需要高温,因为高温有利于杂质在晶格中的扩散。
2. 杂质供应:在扩散炉的某个位置,通常是在炉底的特定区域,添加杂质源。
杂质源可以是液体、气体或固体态的物质,根据材料的不同选取不同的杂质源。
杂质源中的杂质会在高温下挥发或溶解,并通过炉体内的气流传递到待处理的材料表面。
3. 扩散过程:一旦杂质被供应到待处理材料的表面,扩散过程将开始。
在高温下,杂质原子会从高浓度(杂质源)向低浓度(待处理材料)的区域扩散。
扩散的速度取决于杂质和材料的性质,以及温度和时间等因素。
4. 控制参数:在整个扩散过程中,控制温度是非常重要的。
温度的控制可以通过炉体内的加热器和传感器来实现。
此外,炉体内的气氛也需要控制,以保持适当的氧化还原性。
这些参数的控制是为了确保扩散过程的准确性和一致性。
通过控制温度、时间和杂质浓度等参数,扩散炉可以实现不同
类型的扩散过程,如掺杂-扩散(Doping-Diffusion)、氧化、
化学气相沉积等。
扩散炉在半导体器件制造中起着重要的作用,可用于制备各种器件,如晶体管、太阳能电池和传感器等。