CN109285766A - 低压扩散炉低压扩散工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低压扩散炉低压扩散工艺,包括以下步骤。步骤S1:将已制绒的待处理硅片匀速推入低压扩散炉,在持续通入大氮的同时将低压扩散炉内的第一至第五温度区域升温至第一预定温度。步骤S2:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空。步骤S3:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入大氮。步骤S4:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空。本发明公开的低压扩散炉低压扩散工艺,其有益效果在于,通过巧妙设置恒压、扩散、升降温等工段,提高待处理硅片的加工质量和加工效率,同时减少废片比例。
Description
技术领域
本发明属于硅片制备技术领域,具体涉及一种低压扩散炉低压扩散工艺。
背景技术
在制备硅晶片时,原料硅片需经历上料、水洗、下料、甩干等一系列工序。值得注意的是,为确保硅晶片制备精度和制备质量,原料硅片从上料开始,需严格根据各工序的工艺参数等相关规定执行。然而,在生产实践中发现,现有的常压扩散工艺存在缺陷,例如存在废片比例较高、光电转换效率待改善等。
发明内容
本发明针对现有技术的状况,克服上述缺陷,提供一种低压扩散炉低压扩散工艺。
本发明采用以下技术方案,所述低压扩散炉低压扩散工艺包括以下步骤:
步骤S1:将已制绒的待处理硅片匀速推入低压扩散炉,在持续通入大氮的同时将低压扩散炉内的第一至第五温度区域升温至第一预定温度;
步骤S2:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空;
步骤S3:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S4:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空;
步骤S5:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入氧气和大氮;
步骤S6:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入氧气、大氮和小氮;
步骤S7:将低压扩散炉的第一至第五温度区域升温至第二预定温度的同时持续通入氧气、大氮和小氮;
步骤S8:维持第一至第五温度区域在第二预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S9:将低压扩散炉的第一至第五温度区域降温至第三预定温度的同时持续通入氧气和大氮;
步骤S10:将低压扩散炉的第一至第五温度区域升温至第四预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S11:将低压扩散炉的第一至第五温度区域降温至第三预定温度的同时持续通入大氮,同时将待处理硅片匀速推出低压扩散炉。
根据上述技术方案,上述第一预定温度为:第一至第五温度区域依次是815℃、800℃、800℃、800℃、800℃;
上述第二预定温度为:第一至第五温度区域依次是915℃、868℃、908℃、908℃、849℃;
上述第三预定温度为:第一至第五温度区域依次是790℃、790℃、790℃、790℃、790℃;
上述第四预定温度为:第一至第五温度区域依次是800℃、800℃、800℃、800℃、800℃。
根据上述技术方案,步骤S1中,持续通入大氮的流量为5000sscm;
步骤S3中,持续通入大氮的流量为2000sscm;
步骤S5中,持续通入氧气的流量为500sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm;
步骤S6中,持续通入氧气的流量为300sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm,持续通入小氮的流量为120sscm;
步骤S7中,持续通入氧气的流量为300sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm,持续通入小氮的流量为120sscm;
步骤S8中,持续通入大氮的流量为1400sscm;
步骤S10中,持续通入大氮的流量为19000sscm;
步骤S11中,持续通入大氮的流量为6000sscm。
根据上述技术方案,步骤S1中,持续通入大氮的时间为940s;
步骤S2中,抽取真空的时间为400s;
步骤S3中,持续通入大氮的时间为400s;
步骤S4中,抽取真空的时间为100s;
步骤S5中,持续通入氧气和大氮的时间为100s;
步骤S7中持续通入氧气、大氮和小氮的时间为300s;
步骤S8中,持续通入大氮的时间为600s;
步骤S10中,持续通入大氮的时间为250s;
步骤S11中,持续通入大氮的时间为940s。
根据上述技术方案,步骤S1中,炉内压强为1030mbar;
步骤S2中,炉内压强为120mbar;
步骤S3中,炉内压强为120mbar;
步骤S4中,炉内压强为120mbar;
步骤S5中,炉内压强为120mbar;
步骤S6中,炉内压强为120mbar;
步骤S7中,炉内压强为120mbar;
步骤S8中,炉内压强为120mbar;
步骤S10中,炉内压强为1030mbar;
步骤S11中,炉内压强为1030mbar。
根据上述技术方案,在步骤S1之前,还进一步包括步骤S0:
步骤S0:向低压扩散炉持续通入大氮,以净化低压扩散炉内的含杂气体。
根据上述技术方案,步骤S0中,持续通入大氮的流量为11000sscm
步骤S0中,持续通入大氮的时间为50s;
步骤S0中,炉内压强为1030mbar。
根据上述技术方案,步骤S9中,持续通入氧气和大氮分为两个阶段:
第一阶段:持续通入氧气的流量为800sscm,持续通入大氮的流量为1100sscm;
第一阶段:持续通入氧气和大氮的时间为400s;
第二阶段:持续通入氧气的流量为950sscm,持续通入大氮的流量为1100sscm;
第二阶段:持续通入氧气和大氮的时间为700s。
根据上述技术方案,步骤S9的第一阶段中,炉内压强为100mbar;
步骤S9的第二阶段中,炉内压强为500mbar。
本发明公开的低压扩散炉低压扩散工艺,其有益效果在于,通过巧妙设置恒压、扩散、升降温等工段,提高待处理硅片的加工质量和加工效率,同时减少废片比例。
具体实施方式
本发明公开了一种低压扩散炉低压扩散工艺,下面结合优选实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。
优选地,所述低压扩散炉低压扩散工艺包括以下步骤:
步骤S1:将已制绒的待处理硅片匀速推入低压扩散炉,在持续通入大氮的同时将低压扩散炉内的第一至第五温度区域升温至第一预定温度;
步骤S2:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空;
步骤S3:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S4:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空;
步骤S5:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入氧气和大氮;
步骤S6:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入氧气、大氮和小氮;
步骤S7:将低压扩散炉的第一至第五温度区域升温至第二预定温度的同时持续通入氧气、大氮和小氮;
步骤S8:维持第一至第五温度区域在第二预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S9:将低压扩散炉的第一至第五温度区域降温至第三预定温度的同时持续通入氧气和大氮;
步骤S10:将低压扩散炉的第一至第五温度区域升温至第四预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S11:将低压扩散炉的第一至第五温度区域降温至第三预定温度的同时持续通入大氮,同时将待处理硅片匀速推出低压扩散炉。
其中,上述第一预定温度为:第一至第五温度区域依次是815℃、800℃、800℃、800℃、800℃。
其中,上述第二预定温度为:第一至第五温度区域依次是915℃、868℃、908℃、908℃、849℃。
其中,上述第三预定温度为:第一至第五温度区域依次是790℃、790℃、790℃、790℃、790℃。
其中,上述第四预定温度为:第一至第五温度区域依次是800℃、800℃、800℃、800℃、800℃。
进一步地,在步骤S1之前,还进一步包括步骤S0:
步骤S0:向低压扩散炉持续通入大氮,以净化低压扩散炉内的含杂气体。
其中,步骤S0中,持续通入大氮的流量为11000sscm。
其中,步骤S0中,持续通入大氮的时间为50s。
其中,步骤S0中,炉内压强为1030mbar。
其中,步骤S1中,持续通入大氮的流量为5000sscm。
其中,步骤S1中,持续通入大氮的时间为940s。
其中,步骤S1中,炉内压强为1030mbar。
其中,步骤S2中,抽取真空的时间为400s。
其中,步骤S2中,炉内压强为120mbar。
其中,步骤S3中,持续通入大氮的流量为2000sscm。
其中,步骤S3中,持续通入大氮的时间为400s。
其中,步骤S3中,炉内压强为120mbar。
其中,步骤S4中,抽取真空的时间为100s。
其中,步骤S4中,炉内压强为120mbar。
其中,步骤S5中,持续通入氧气的流量为500sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm。
其中,步骤S5中,持续通入氧气和大氮的时间为100s。
其中,步骤S5中,炉内压强为120mbar。
其中,步骤S6中,持续通入氧气的流量为300sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm,持续通入小氮的流量为120sscm。
其中,步骤S6中,炉内压强为120mbar。
其中,步骤S7中,持续通入氧气的流量为300sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm,持续通入小氮的流量为120sscm。
其中,步骤S7中持续通入氧气、大氮和小氮的时间为300s。
其中,步骤S7中,炉内压强为120mbar。
其中,步骤S8中,持续通入大氮的流量为1400sscm。
其中,步骤S8中,持续通入大氮的时间为600s。
其中,步骤S8中,炉内压强为120mbar。
进一步地,步骤S9中,持续通入氧气和大氮分为两个阶段:
第一阶段:持续通入氧气的流量为800sscm,持续通入大氮的流量为1100sscm;
第一阶段:持续通入氧气和大氮的时间为400s;
第二阶段:持续通入氧气的流量为950sscm,持续通入大氮的流量为1100sscm;
第二阶段:持续通入氧气和大氮的时间为700s。
其中,步骤S9的第一阶段中,炉内压强为100mbar。
其中,步骤S9的第二阶段中,炉内压强为500mbar。
其中,步骤S10中,持续通入大氮的流量为19000sscm。
其中,步骤S10中,持续通入大氮的时间为250s。
其中,步骤S10中,炉内压强为1030mbar。
其中,步骤S11中,持续通入大氮的流量为6000sscm。
其中,步骤S11中,持续通入大氮的时间为940s。
其中,步骤S11中,炉内压强为1030mbar。
进一步地,在步骤S3和步骤S4之间,还包括检漏步骤,上述检漏步骤用于检查低压扩散炉是否存在泄露现象。
其中,检漏步骤中,炉内压强为1030mbar。
值得一提的是,本发明专利申请涉及的“大氮”定位为纯氮气,本发明专利申请涉及的“小氮”定位为携带磷源氮气,本发明专利申请涉及的“氧气”为干氧气。
对于本领域的技术人员而言,依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:将已制绒的待处理硅片匀速推入低压扩散炉,在持续通入大氮的同时将低压扩散炉内的第一至第五温度区域升温至第一预定温度;
步骤S2:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空;
步骤S3:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S4:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时将低压扩散炉抽空至真空;
步骤S5:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入氧气和大氮;
步骤S6:维持第一至第五温度区域在第一预定温度的同时持续通入氧气、大氮和小氮;
步骤S7:将低压扩散炉的第一至第五温度区域升温至第二预定温度的同时持续通入氧气、大氮和小氮;
步骤S8:维持第一至第五温度区域在第二预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S9:将低压扩散炉的第一至第五温度区域降温至第三预定温度的同时持续通入氧气和大氮;
步骤S10:将低压扩散炉的第一至第五温度区域升温至第四预定温度的同时持续通入大氮;
步骤S11:将低压扩散炉的第一至第五温度区域降温至第三预定温度的同时持续通入大氮,同时将待处理硅片匀速推出低压扩散炉。
2.根据权利要求1所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于:
上述第一预定温度为:第一至第五温度区域依次是815℃、800℃、800℃、800℃、800℃;
上述第二预定温度为:第一至第五温度区域依次是915℃、868℃、908℃、908℃、849℃;
上述第三预定温度为:第一至第五温度区域依次是790℃、790℃、790℃、790℃、790℃;
上述第四预定温度为:第一至第五温度区域依次是800℃、800℃、800℃、800℃、800℃。
3.根据权利要求1或者2中任一权利要求所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于:
步骤S1中,持续通入大氮的流量为5000sscm;
步骤S3中,持续通入大氮的流量为2000sscm;
步骤S5中,持续通入氧气的流量为500sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm;
步骤S6中,持续通入氧气的流量为300sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm,持续通入小氮的流量为120sscm;
步骤S7中,持续通入氧气的流量为300sscm,持续通入大氮的流量为1400sscm,持续通入小氮的流量为120sscm;
步骤S8中,持续通入大氮的流量为1400sscm;
步骤S10中,持续通入大氮的流量为19000sscm;
步骤S11中,持续通入大氮的流量为6000sscm。
4.根据权利要求1或者2中任一权利要求所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于:
步骤S1中,持续通入大氮的时间为940s;
步骤S2中,抽取真空的时间为400s;
步骤S3中,持续通入大氮的时间为400s;
步骤S4中,抽取真空的时间为100s;
步骤S5中,持续通入氧气和大氮的时间为100s;
步骤S7中持续通入氧气、大氮和小氮的时间为300s;
步骤S8中,持续通入大氮的时间为600s;
步骤S10中,持续通入大氮的时间为250s;
步骤S11中,持续通入大氮的时间为940s。
5.根据权利要求1或者2中任一权利要求所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于:
步骤S1中,炉内压强为1030mbar;
步骤S2中,炉内压强为120mbar;
步骤S3中,炉内压强为120mbar;
步骤S4中,炉内压强为120mbar;
步骤S5中,炉内压强为120mbar;
步骤S6中,炉内压强为120mbar;
步骤S7中,炉内压强为120mbar;
步骤S8中,炉内压强为120mbar;
步骤S10中,炉内压强为1030mbar;
步骤S11中,炉内压强为1030mbar。
6.根据权利要求1或者2中任一权利要求所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于,在步骤S1之前,还进一步包括步骤S0:
步骤S0:向低压扩散炉持续通入大氮,以净化低压扩散炉内的含杂气体。
7.根据权利要求6所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于:
步骤S0中,持续通入大氮的流量为11000sscm
步骤S0中,持续通入大氮的时间为50s;
步骤S0中,炉内压强为1030mbar。
8.根据权利要求1或者2中任一权利要求所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于,步骤S9中,持续通入氧气和大氮分为两个阶段:
第一阶段:持续通入氧气的流量为800sscm,持续通入大氮的流量为1100sscm;
第一阶段:持续通入氧气和大氮的时间为400s;
第二阶段:持续通入氧气的流量为950sscm,持续通入大氮的流量为1100sscm;
第二阶段:持续通入氧气和大氮的时间为700s。
9.根据权利要求8所述的低压扩散炉低压扩散工艺,其特征在于:
步骤S9的第一阶段中,炉内压强为100mbar;
步骤S9的第二阶段中,炉内压强为500mbar。
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