大口径(12英寸)均温扩散炉

发布时间: 2025-10-22 23:29:58    浏览次数:16

均温扩散炉是一种专为半导体、光伏、微电子等领域设计的高精度、高均匀性的卧式管式高温炉。其核心目标是为硅片、晶圆或其他基板提供一个温度极其均匀、气氛精确可控的热处理环境,以实现高质量的扩散掺杂、氧化、退火、烧结等关键工艺。"均温"是其最核心的性能指标,直接决定了工艺结果的一致性和器件性能的稳定性。


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设备核心特点

加热系统

多温区独立控温:炉体沿轴向分为612个独立加热区,每区由独立的PID控制器精确调节。

- 高稳定性发热体:采用优质电阻丝或硅碳棒,老化慢,功率输出稳定。

测温与控制

高精度热电偶:直接监测各温区温度,精度±0.1

- 先进的温度场算法:通过软件模型预测和补偿边缘效应、负载变化,动态优化各区功率分配。

气流与工艺腔室

- 优化的气流动力学设计:石英炉管内配备挡板、喷淋头或特殊结构,确保工艺气体(O, N, H₂等)均匀、层流地通过每一片晶圆。

- 大流量冲洗:快速置换气体,减少交叉污染,保证工艺重复性。

石英系统

- 高纯度合成石英:耐高温、低析出,避免金属污染。

- 精密舟/支架:确保晶圆间距一致,减少遮挡效应。


设备名称

大口径真空扩散炉

规格型号

NBD-T1200-400T5D4ZY-435

供电电源

AC380V 50HZ

额定功率

65KW

温区数量

单温五控

控温精度

±1℃

传感器类型

K型热电偶φ1*250mm

Tmax

1200℃

长期工作温度

1100℃

推荐升温速率

≤20℃/min

炉膛温区尺寸

Φ460*1625mm

炉管规格

石英管φ400*2400*5mm

质量流量控制器

S500 2000SCCM φ6.35双卡套 2米空头线 氟橡胶密封 氮气标定

S500 10SLM φ6.35双卡套 2米空头线 氟橡胶密封 氮气标定

恒压控制范围

100-90000Pa

进出气接口

进气口:φ6.35双卡套

出气口:φ12mm宝塔口

安全阀出气口:φ8mm宝塔口

抽真空口:KF40

真空泵

DRV60 KF40三相

炉体尺寸

3080(右侧托架完全打开长度3750)*高1838*深880mm

加热腔体


绝热材料:晶体纤维等

绝缘子:高纯刚玉间距依据温场调节

端口过渡环:氧化铝纤维真空成型。

温区:3段、4段、5段、6

控制系统

1、烧结工艺曲线设置:动态显示设置曲线,设备烧结可预存多条工艺曲线,每条工艺曲线可自由设置;

2、可预约烧结,实现无人值守烧结工艺曲线烧结;

3、实时显示烧结功率电压等信息并记录烧结数据,并可导出实现无纸记录;

4、具有实现远程操控,实时观测设备状态;

5、温度校正:主控温度和试样温度的差值,烧结全程进行非线性修正。

加热元件

采用优选加热丝:KANTHAL及HRE

真空密封系统


真空度:≤10Pa(机械泵)


供气系统

采用质子流量计控制气体流速,与设备集成为一体

温度精度

±1℃

净重

800KG

设备使用注意事项

1、装取样片必须带石棉手套,使用石英器件小心打碎;

2、选择合适的石英舟,取出清洁好的石英托板和石英拉钩;

3、安装样片插入到石英舟的槽内,用石英拉钩将石英舟推入炉管到恒温区;

4、炉管内压力不得超过0.15MPa(绝对压力),以防止压力过大引起危险

5高真空下使用时),设备使用温度不得超过1000℃

服务支持

一年有限保修,提供终身支持(保修范围内不包括易耗部件,例如处理管和O形圈,请在下面的相关产品处订购更换件)


一、 核心应用领域

集成电路IC制造 

逻辑芯片CPU, GPU, SoC):用于栅极氧化、阱区形成、源漏区掺杂等高温工艺。

存储芯片DRAM, NAND Flash):用于电容介质层氧化、掺杂激活、高温退火等。

功率器件IGBT, MOSFET):用于深结扩散、高温推阱、欧姆接触合金化。

分立器件制造 

二极管、三极管、晶闸管等的P-N结形成基区/发射区扩散和高温退火。

微机电系统MEMS 

用于MEMS器件中牺牲层氧化、掺杂形成导电通路、高温释放等工艺。

光电子器件 

某些光探测器、激光器的掺杂工艺和高温退火。


艺类型

应用说明

热氧化Thermal Oxidation

在高温(9001200°C)下通入氧气或水蒸气,在硅片表面生长高质量的二氧化硅SiO₂)薄膜。

- 栅极氧化层MOSFET的核心绝缘层。

- 场氧隔离:器件间的电学隔离。

高温扩散High-Temperature Diffusion

通入含杂质的气体(如BH, PH₃),在10001200°C下使硼、磷等原子扩散进入硅基底,形成:

- P/N型阱区

- 源极/漏极

- 基区/发射区

退火Annealing

- 离子注入后退火:修复离子注入造成的晶格损伤,激活掺杂原子,使其进入电活性位置。

- 合金退火:使金属电极(如Al, Ti)与硅形成低电阻的欧姆接触

化学气相沉积CVD

在相对较低温度下(相对于外延),沉积:

- 多晶硅(用于栅极、电阻)

- 氮化硅SiN₄,用作钝化层、掩蔽层)

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