扩散设备介绍.ppt

高温扩散设备介绍前段设备:裴文龙概述该设备主要用于156和125电池片制造中的扩散工艺;也可用于半导体器件制造中的扩散、氧化、退火及合金工艺,同时还适用于对其他材料的特殊温度处理。该设备由计算机控制,各部分软、硬件联锁;操作部分采用触摸屏技术,工艺参数的设置及运行均可在触摸屏上直接进行。高温扩散设备的安装条件工作条件要求供电:三相五线制;单台(4管)总功率≤140KVA。供水:3/4“管供自来水,~,冷却用;去离子水,清洗及工艺用。供气:N2、O2、压缩空气,~,工艺气体(POCL3)%。气源柜、废气室、净化台顶部均应接入排毒、排气管道。高温扩散设备的工艺原理扩散的目的:形成PN结扩散采用的方法:三***氧磷(POCl3)液态源扩散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。高温扩散设备的工艺原理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。影响扩散的因素:浓度差别的存在是产生扩散运动的必要条件,环境温度的高低则是决定扩散运动快慢的重要因素,而扩散时间则是决定扩散的浓度和深度的影响因素。高温扩散设备的工艺原理POCl3磷扩散原理POCl3在高温下(>600℃)分解生成五***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***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,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。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。高温扩散设备的工艺流程扩散闭管的工艺流程装片进舟预淀积扩散步回温氧化升温出舟卸片降温推阱高温扩散设备简介高温扩散设备的总体结构分为四大部分:控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉体部分、气源部分。高温扩散设备简介闭管扩散炉整体图高温扩散设备简介控制部分: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。