Оборудование для термического окисления кремния

Протекание термических процессов окисления в полупроводниковом производстве обеспечивается специальным оборудованием: диффузионными печами, газовыми блоками, камерами загрузки или же в комплексе, т. е. диффузионными системами. Температурно-временной цикл процесса обеспечивается главной, наиболее сложной и дорогой частью системы – печью. Подавляющее большинство современных диффузионных печей является однозонными печами периодического действия. Они представляют собой трубчатые электрические печи сопротивления с несколькими самостоятельно управляемыми секциями нагревателя и сложной прецизионной системой автоматического управления температурным полем.

В данной работе процессы окисления будут проводиться с исполь-зованием установки лучистого нагрева «Изоприн» (рис. 1.5, а), которая состоит из реактора, блока питания и управления и цифрового прибора для контроля температуры. Реактор представляет собой трубу из кварца, нагреваемую галогенными ИК-лампами (рис. 1.5, б).

                                 а                                                          б

Рис.1.5. Внешний вид установки «Изоприн» (а) и схема реактора (б)

Упрощенная схема устройства для окисления приведена на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Упрощенная схема устройства для окисления:

1 – кварцевая труба; 2 – нагреватель; 3 – кварцевая лодочка; 4 – кремниевые подложки;

5 – барботер; 6 – электрическая плитка; 7 – термопара; 8 – блок контроля температуры

 Кварцевая труба 1 помещена в нагреватель 2. Кремниевые подложки 4, размещенные на кварцевой лодочке 3, располагаются в середине рабочей зоны реактора. В реактор подается водяной пар, генерируемый с помощью барботера 5, заполненного дистиллированной водой. Вода нагревается электрической плиткой 6 до температуры кипения. Измерение температуры в реакторе осуществляется платино-родиевой термопарой 7 и цифровым прибором 8.