常见的卧式扩散炉解析

        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。