扩散工艺-完整版
扩散工艺流程
多晶扩散流程图
下料 插片 上片 扩散 下片 质检 卸片 转入镀膜工序 异常处理
下料标准作业
插片标准作业
• • • • • • • • • • 先把空舟上挡片分别放到舟的挡片位置（处于舟的两边的第一个槽）。 双手把载满片子的载片篮搬到舟的下位（舟和操作员之间的空位上）。 用真空吸笔将片子插入石英舟中。装舟时要从左边一直装到右边。 装好一舟后放到相应的空位置，装好的另一舟也要和第一舟一样放到 一起，摆放整齐。等待进炉。 记录流程单，并把相关信息记录到装舟记录单上。 注意事项： 注意事项： 在装片时，注意硅片绒面状况，尽量将绒面好的一面做为扩散面，尽 量将蹦边、缺角和小裂纹片装入石英舟中。 禁止单手搬载片篮，防治因载片篮过重而摔片。 以3°的倾斜角轻轻插入舟槽内，注意要插到舟的底部，尽量防止与 舟杠磕碰；注意任何物体均不可从舟上过，防止污染 装好每一组硅片时都要摆放整齐，注意核对硅片数目。
扩散炉开关机作业
• 关机操作 • 2.1 关机前检查确认内容： • 2.1.1 关闭加热。按加热停止按钮前先将温度设定为0时 方可关闭加热停止按钮。 • 2.1.2 关闭扩散炉监控系统。双击屏幕上“扩散炉监控系 统” 图标，输入密码登陆监控系统软件。 • 2.1.3 关闭计算机。按下"计算机关机"按钮。 • 2.1.4 关闭控制电源。按下电控柜面板上的“关机”按钮, 即关闭该炉管的控制电源。 • 2.1.5 关闭BV100恒温水槽。按关机按钮3秒以上。 • 2.1.6 关闭电控柜电源开关。 • 2.1.7 关闭冷却水。当炉温度降至50度以下，方可关闭冷 却水水阀。
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质检标准作业
质检标准作业
质检标准作业
• 从扩散完毕的两舟硅片中从炉尾方向向炉口方向按第5片、中间片、第3片（前舟）， 第3片、中间片、第五片（后舟）的顺序抽取测试片放入花篮中，六片均匀分布，先取 前舟（炉尾），再取后舟（炉口） 测试片放入篮内注意方向是否正确，硅片的正面（扩散面）朝向花篮的圆孔方向。 四探针方阻测试仪：测量电阻之前要调试仪器（电流为4532mA）,测量时要注意取片 的操作方式，一手拿镊子将硅片放在测试台上，另一只手拿镊子固定硅片的位置，测 试硅片时注意探针压硅片的程度要适中，读完数据后将硅片的一角滑出测试台，以免 压碎。 少子寿命测试仪：测量电阻时要注意取片的操作方式，一手拿镊子将硅片放在测试台 上，另一只手拿镊子固定硅片的位置，测试硅片时注意放置硅片位置要适中，按照 Recorder-Autosetting-Runtime-New的顺序来测试，完成后将硅片的一角滑出测试台， 并记录数据。 各班每天接班时必须用无尘布蘸取乙醇或异丙醇拭擦少子寿命测试仪、四探针方阻测 试仪和电脑。
扩散的工艺流程
扩散的工艺流程扩散工艺是集成电路制造中的一项重要工艺，主要用于在半导体材料表面形成掺杂区域，以改变材料的电学性质。
下面将介绍一种典型的扩散工艺流程。
首先是准备工作，包括物料准备、设备检查和工艺参数设置。
物料准备包括半导体晶片、扩散材料和掩膜材料的选择与准备。
设备检查主要是确保扩散炉和扩散源的正常运行状态。
工艺参数设置根据掺杂要求和材料特性，确定扩散温度、时间和气氛等工艺参数。
其次是扩散源的制备，扩散源一般是通过在高温条件下将掺杂材料与半导体材料反应生成的。
按照所需的掺杂浓度和材料属性，可以选择不同的扩散源。
通常情况下，将掺杂材料和半导体材料混合，并加入任何必要的添加剂，形成均匀的混合物。
然后，将混合物放入扩散源槽或坩埚中，在高温条件下进行预热、热分解和扩散源的形成。
形成的扩散源粉末可以直接用于扩散过程，也可以制备成片状等形状。
接下来是掩模制备，掩模是指在扩散过程中所需的模板，用于限制掺杂区域的形成。
一般使用光刻技术将掩模图案转移到掩膜材料上，形成掩模。
然后，将掩模放置在待扩散的半导体晶片表面，并通过光刻和显影等步骤将掩模图案转移到晶片表面。
扩散工艺是在控制的温度条件下进行的，常用的扩散方式有氧化物扩散和固相扩散。
以氧化物扩散为例，首先将掺杂源和半导体片放置在扩散炉中，然后控制炉温使其达到扩散温度。
在扩散温度下，掺杂源释放出掺杂原子，这些原子通过热扩散作用在半导体片中形成掺杂区域。
扩散时间的长短决定了掺杂的深度和浓度。
固相扩散的工艺流程类似，只是没有氧化物参与，直接通过固态反应实现掺杂。
扩散完成后，进行清洗和后续处理。
清洗是为了去除掉表面的杂质和残留的化学物质，以及掩模材料。
清洗可以使用不同的溶液和超声波等方法。
后续处理包括表面加工、封装和测试等步骤，以完成集成电路的制造。
总的来说，扩散工艺是集成电路制造中的一项关键工艺，通过控制温度、时间和掺杂原料，将掺杂原子引入半导体材料中，实现电学性质的改变。
扩散工艺ppt课件
主要问题 (1) 测量结果取决于点接触的重复性。 (2) 进表面测量比较困难。 (3) 测量样品与校准标准片比较接近。
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文献阅读：扩散工艺在半导体生产中的应用
1.半导体生产中的扩散工艺流程 在半导体的生产过程中，晶圆的扩散是一道非常重要的工 序，一般在扩散炉内完成，具体的工艺流程如下： 1） 注入足量的氮气或氧气； 2） 电加热使炉内的温度升高到特定值； 3） 晶圆送入到扩散炉内； 4） 再注入足够的氮气或氧气； 5） 再次升温； 6） 将掺杂的气体注入到扩散炉内； 7） 炉内温度恒定，一定时间后，进行降温处理。
第一步：预淀积扩散
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第二步：推进扩散
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整个扩散工艺过程
开启扩散炉 清洗硅片 预淀积
推进、激活 测试
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预淀积
温度：800~1000℃ 时间：10~30min
预淀积的杂质层
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推进
温度：1000~1250℃
预淀积的杂质层
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原因 杂质在半导体中的扩散与空位浓度有关 ■ 氧化时硅片表面存在大量过剩填隙原子，填隙原子数增
加，导致空位数量减少(填隙原子一空位复合)。 ■ P，B的扩散机制主要是推填隙扩散机制；As的扩散机制
主要是空位扩散机制。 氧化增强扩散或氧化阻滞扩散
精选ppt课件对于常见的杂质，如B，P，As等，其在SiO2中的扩散系数比在 Si中的扩散系数小得多，因此，SiO2经常用做杂质扩散的掩蔽层
2）扩散工艺：利用杂质的扩散运动，将所需要的杂质掺入硅 衬底中，并使其具有特定的浓度分布。
扩散工艺-半导体制造
扩散工艺前言：扩散部按车间划分主要由扩散区域及注入区域组成，其中扩散区域又分扩散老区和扩散新区。
扩散区域按工艺分，主要有热氧化、扩散、LPCVD、合金、清洗、沾污测试等六大工艺。
本文主要介绍热氧化、扩散及合金工艺。
目录第一章：扩散区域设备简介……………………………………第二章：氧化工艺第三章：扩散工艺第四章：合金工艺第一章：扩散部扩散区域工艺设备简介炉管设备外观：扩散区域的工艺、设备主要可以分为：类别主要包括按工艺分类热氧化一氧、二痒、场氧、Post氧化扩散推阱、退火/磷掺杂LPCVD TEOS、SI3N4、POL Y清洗进炉前清洗、漂洗合金合金按设备分类卧式炉A、B、C、D、F、H、I六台立式炉VTR-1、VTR-2、VTR-3 清洗机FSI-1、FSI-2炉管：负责高温作业，可分为以下几个部分：组成部分功能控制柜→对设备的运行进行统一控制；装舟台：→园片放置的区域，由控制柜控制运行炉体：→对园片进行高温作业的区域，由控制柜控制升降温源柜：→供应源、气的区域，由控制柜控制气体阀门的开关。
FSI：负责炉前清洗。
第二章：热氧化工艺热氧化法是在高温下（900℃-1200℃）使硅片表面形成二氧化硅膜的方法。
热氧化的目的是在硅片上制作出一定质量要求的二氧化硅膜，对硅片或器件起保护、钝化、绝缘、缓冲介质等作用。
硅片氧化前的清洗、热氧化的环境及过程是制备高质量二氧化硅膜的重要环节。
2. 1氧化层的作用2．1．1用于杂质选择扩散的掩蔽膜常用杂质(硼,磷,砷等)在氧化层中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，因此氧化层具有阻挡杂质向半导体中扩散的能力。
利用这一性质，在硅上的二氧化硅层上刻出选择扩散窗口，则在窗口区就可以向硅中扩散杂质，其它区域被二氧化硅屏蔽，没有杂质进入，实现对硅的选择性扩散。
1960年二氧化硅就已被用作晶体管选择扩散的掩蔽膜，从而导致了硅平面工艺的诞生，开创了半导体制造技术的新阶段。
同时二氧化硅也可在注入工艺中，作为选择注入的掩蔽膜。
扩散工艺——精选推荐
扩散⼯艺扩散⼯艺培训⼀、扩散⽬的在P型衬底上扩散N型杂质形成PN结。
达到合适的掺杂浓度ρ/⽅块电阻R□。
即获得适合太阳能电池PN结需要的结深和扩散层⽅块电阻。
R□的定义：⼀个均匀导体的⽴⽅体电阻 ,长L，宽W，厚dR= ρ L / d W =(ρ/d) (L/W)此薄层的电阻与（L / W）成正⽐，⽐例系数为（ρ /d）。
这个⽐例系数叫做⽅块电阻，⽤R□表⽰：R□ = ρ / dR = R□（L / W）L= W时R= R□，这时R□表⽰⼀个正⽅形薄层的电阻，与正⽅形边长⼤⼩⽆关。
单位Ω/□，⽅块电阻也称为薄层电阻Rs在太阳电池扩散⼯艺中，扩散层薄层电阻是反映扩散层质量是否符合设计要求的重要⼯艺指标之⼀。
制造⼀个PN结并不是把两块不同类型（P型和N型）的半导体接触在⼀起就能形成的。
必须使⼀块完整的半导体晶体的⼀部分是P型区域，另⼀部分是N型区域。
也就是晶体内部形成P型和N型半导体接触。
⽬前绝⼤部分的电池⽚的基本成分是硅，在拉棒铸锭时均匀的掺⼊了B(硼)，B原⼦最外层有三个电⼦，掺B的硅含有⼤量空⽳，所以太阳能电池基⽚中的多数载流⼦是空⽳，少数载流⼦是电⼦，是P型半导体.在扩散时扩⼊⼤量的P(磷)，P原⼦最外层有五个电⼦，掺⼊⼤量P的基⽚由P型半导体变为N型导电体，多数载流⼦为电⼦,少数载流⼦为空⽳。
在P型区域和N型区域的交接区域，多数载流⼦相互吸引，漂移中和，最终在交接区域形成⼀个空间电荷区，内建电场区。
在内建电场区电场⽅向是由N区指向P区。
当⼊射光照射到电池⽚时，能量⼤于硅禁带宽度的光⼦穿过减反射膜进⼊硅中，在N 区、耗尽区、P区激发出光⽣电⼦空⽳对。
光⽣电⼦空⽳对在耗尽区中产⽣后，⽴即被内建电场分离，光⽣电⼦被进⼊N区，光⽣空⽳则被推进P区。
光⽣电⼦空⽳对在N区产⽣以后,光⽣空⽳便向PN结边界扩散，⼀旦到达PN结边界，便⽴即受到内建电场作⽤，被电场⼒牵引做漂移运动,越过耗尽区进⼊P区，光⽣电⼦(多⼦)则被留在N区。
扩散工艺3.3,3.4,3.5
四、电磁效应
五、发射区推进效应
V2- :二价负 电荷空位
N+ P
N-
六、热氧化过程中的杂质再分布(杂质分凝)
硼:m<1 磷:m>1 砷:m>1
七、氧化增强扩散
八、晶向的影响
§3.5 扩散工艺
一．双温区锑扩散
制作双极型集成电路的隐埋区时，常用锑和砷作 杂质。因为它们的扩散系数小，外延时自掺杂少，其 中又因为锑毒性小，故生产上常用锑。
系统特点：用主辅两个炉子，产生两个恒温区。 杂质源放在低温区，硅片放在高温区。
反应式：3Sb2O3+3Si=4Sb+SiO2 优点：
1）可使用纯Sb2O3粉状源，避免了箱法扩散 中烘源的麻烦；
2)两步扩散，不象箱法扩散那样始终是高浓度 恒定表面源扩散，扩散层缺陷密度小；
3）表面质量好，有利于提高表面浓度。
二. 常见扩散方法
固态源扩散：如B2O3、P2O5、BN等
利用液态源进行扩散的装置示意图
液态源扩散－－常用POCl3 >600℃
5POCl3 ==P2O5 ＋3PCl5 2P2O5＋ 5Si =5Si O2＋4P
氧过量 4PCl5 ＋ 5O2 = 2P2O5 ＋10Cl2
影响扩散参量的因素
三、杂质对扩散系数的影响
其中Di0 、 Di＋、 Di－、 Di2－分别表示中性 、正一价、负一价、负 二价的低浓度杂质－－空穴对的本征扩散系数。
其中Di0 、 Di＋(p/ni)、 Di－(n/ni)、
Di2(n/ni) 2分别表示中性 、正一价、负 一价、负二价的高浓度杂质－－空穴 对的非本征条件下的有效扩散系数。
芯片扩散工艺
芯片扩散工艺芯片扩散工艺是集成电路制造过程中的重要环节之一，它直接影响着芯片的性能和可靠性。
本文将从芯片扩散工艺的定义、工艺步骤、工艺参数和应用领域等方面进行详细介绍。
一、芯片扩散工艺的定义芯片扩散工艺是指将掺杂源材料中的掺杂原子通过扩散过程引入到硅片表面或内部特定位置的一种技术。
通过扩散工艺，可以改变硅片的电学性质，实现不同功能和性能的芯片制备。
1. 准备工作：包括硅片清洗、掺杂源材料制备和掺杂源液体的制备等。
2. 掺杂源涂覆：将掺杂源液体均匀地涂覆在硅片表面。
3. 扩散过程：将涂覆了掺杂源液体的硅片放入高温炉中，在特定温度下进行扩散，使掺杂原子从掺杂源液体向硅片内部扩散。
4. 清洗工艺：将扩散后的硅片进行清洗，去除表面的杂质和残留物。
5. 其他工艺步骤：根据具体需求，可能还需要进行退火、腐蚀、沉积等工艺步骤。
三、芯片扩散工艺的参数1. 温度：扩散过程中的温度是一个重要的参数，它决定了掺杂原子的扩散速率和深度。
2. 时间：扩散时间也是一个关键参数，它决定了掺杂原子扩散的程度。
3. 掺杂浓度：掺杂源液体中掺杂原子的浓度决定了最终芯片的电学性质。
4. 扩散气氛：在扩散过程中，气氛的成分和压力也会对扩散效果产生影响。
四、芯片扩散工艺的应用领域1. 集成电路制造：芯片扩散工艺是集成电路制造过程中的核心环节，它决定了芯片的性能和功能。
2. 太阳能电池：芯片扩散工艺可以用于制备太阳能电池中的p-n结。
3. 传感器制造：芯片扩散工艺可以用于传感器的制造，改变其电学特性，实现不同的传感功能。
芯片扩散工艺是集成电路制造中不可或缺的一环。
通过合理选择工艺参数和优化工艺步骤，可以实现对芯片电学特性的精确控制，进而提高芯片的性能和可靠性。
随着科技的不断进步和创新，芯片扩散工艺也将不断发展，为各个领域的应用提供更加优质的芯片产品。
扩散的工艺流程
扩散的工艺流程
《扩散的工艺流程》
扩散是一种重要的化工工艺，用于在固体材料之间或在固体和液体之间进行物质交换。
扩散工艺在许多领域都有广泛的应用，包括制造半导体、热处理金属、药物传递等。
扩散的工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 初步准备：在进行扩散之前，首先需要准备好需要进行扩散的材料和介质。
这包括清洗和处理表面，以确保材料表面的纯净度和平整度。
2. 热处理：扩散通常需要高温条件下进行，因此热处理是一个关键的步骤。
材料被置于高温炉中进行加热，以促进扩散的进行。
3. 扩散介质选择：选择合适的介质对于扩散的进行是非常重要的。
一般来说，气体、液体和固体都可以作为扩散介质。
4. 扩散过程：一旦准备好材料和介质，扩散过程就可以进行了。
材料置于介质中，并在一定的时间和温度条件下进行扩散操作。
5. 控制扩散速率：在扩散过程中，需要对扩散速率进行控制。
这可以通过调节温度、压力和介质浓度来实现。
6. 结果分析：一旦扩散完成，需要对扩散结果进行分析。
这包
括检测扩散的深度和速率，以及材料的性能变化情况。
扩散工艺流程需要严格控制各个环节，以确保最终的扩散效果符合预期。
同时，还需要对扩散过程中的安全性进行充分考虑，以确保操作过程稳定可靠。
通过严谨的工艺流程，扩散工艺可以为各种领域提供高质量的材料和产品。