DE1558003A1 - Diffusion furnace - Google Patents

Diffusion furnace

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DE1558003A1
DE1558003A1 DE19671558003 DE1558003A DE1558003A1 DE 1558003 A1 DE1558003 A1 DE 1558003A1 DE 19671558003 DE19671558003 DE 19671558003 DE 1558003 A DE1558003 A DE 1558003A DE 1558003 A1 DE1558003 A1 DE 1558003A1
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diffusion
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Application number
DE19671558003
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German (de)
Inventor
Hans Spehr
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B31/00Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/16Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B31/00Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/10Reaction chambers; Selection of materials therefor

Description

"Diffusionsofeii" In der Halbleitertechnik werden bekanntlich sogenannte Diffusionsöfen benötigt, und zwar zum Herstellen von Zonen bestimmten Leitungstyps in einem Halbleiterkörper durch Diffusion. Ein solcher Diffusionsofen besteht im wesentlichen aus einem beheizbaren Diffusionsrohr, das zur Aufnahme des Halbleiterkörpers dient und bei den bekannten Diff-usionsöfen einen konstanten Querschnitt aufweist. Die Erfindung best-eht demgegenüber darin, daß der wirksame Querschnitt des Diffusionsrohres zumindest in einem Teilbereich eine stetige Änderung aufweist. Die stetige Änderung kann durch Querschnittsänderung des Diffusio:nsrGhres selbs-t oder durch einen Eins.atz im Diffusionsrohr herbeigeführt werden. Statt Querschnitt ist deshalb der Ausdruck "wirksamer Querschnitt" gewählt worden."Diffusionofeii" are known in semiconductor technology so-called Diffusion furnaces needed, specifically for the production of zones of certain conductivity type in a semiconductor body by diffusion. Such a diffusion furnace consists in essentially consisting of a heatable diffusion tube which is used to hold the semiconductor body is used and has a constant cross-section in the known diffusion ovens. In contrast, the invention consists in the fact that the effective cross section of the diffusion tube has a constant change at least in a partial area. The constant change can be done by changing the cross section of the diffusio: nsrGhres itself or through an insert be brought about in the diffusion tube. Instead of cross-section, therefore, is the expression "effective cross-section" has been selected.

Nach der Erfindung kann es, wie z.B. die Ausführungsbeispiele zeigen, je nach dem speziellen Verwendungszweck vort-eilhaft sein, daß das Diffusionsrohr sich an den Rohrenden verjüngt oder an diesen Stellen Einschnürungen aufweist, oder daß eine Einschnürung innerhalb des Rohres vorliegt. Alle tnordnungen dieser Art liefern gleichmänsige Diffusionsbedingungen über einen sehr weiten Bereich des Rohres. Verglichen mit bereits bekannten Anordnungen steht hiermit ein sehr viel größerer Raum für den Diffusionsvorgang zur Verfügung, so daß die Zahl der in einem Diffusionsprozeß bearbeiteten Halbleiterkörper bedeutend erhöht werden kann und trotzdem die Diffusion bei allen Halbleiterkörpern gleichmäßig erfolgt. Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgenden einige Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren 1 bis 6 beschrieben.According to the invention, as the exemplary embodiments show, for example, depending on the specific application, it can be advantageous that the diffusion tube tapers at the tube ends or has constrictions at these points, or that there is a constriction within the tube. All orders of this kind provide uniform diffusion conditions over a very wide area of the pipe. Compared with already known arrangements, a much larger space is available for the diffusion process, so that the number of semiconductor bodies processed in a diffusion process can be significantly increased and the diffusion nevertheless takes place uniformly in all semiconductor bodies. To explain the invention, some exemplary embodiments are described below with reference to FIGS. 1 to 6.

In der Figur 1 ist das Diffusionsrohr eines Ofens dargestellt, das an sich beide Rohrenden - in den Bereichen 1 und 2 - stetig verjüngt. Auch eine Querschnittsänderung dieser Art an nur einem Rohrende führt bereits zu einer Verbesserung der Diffusionsbedingungen innerhalb des Rohres. In der Praxis wurdeninsbesondere mit einer linear verlaufenden Verjüngung des Rohres gute Ergebnisse erzielt. Eh Ausführungsbeispiel hierzu zeigt die Figur 2. Die Querschnittsänderung erfolgt dabei unter einem Winkel von etwa 15 0 gegenüber der Längsachse des Diffusionsrohres. In dieser Figur ist außerdem angedeutet, daß der Teil des Diffusionsrohres, in dem die Querschnittsänderung erfolgt, mit einer Ktipplung mit dem übrigen Rohr verbunden ist und somit zur EinfÜhrung von Halbleiterinaterial in den Diffusionsraum ohne Schwierigkeiten entfernt werden kann. Die Figur 3 zeigt für das Diffusionsrohr eine Ausführungsform, bei der zwei stetige Änderungen des wirksamen Rohrquerschnitts aufeinander folgen. Dies läßt sich, wie die Figur 3 zeigt, beispielsweise dadurch realisieren, daß ein Körper 3 in ein Diffusionsrohr 4 gebracht wird. Der Hohlkörper 3 ist dabei s-- ausgeführt, daß sich sein Innendurchmesser d an den beiden Onden A und B dem Rohrdurchmesser D weitgehendst angleicht und im Bereich dazwischen eine stetige Abnahme mit einer anschließenden ebenfalls stetigen. Zunahme erfährt. Dieser Körper 3 kann nun, wie die Figur 4 zeigt, unmittelbar an einem oder an beiden Enden des Diffusionsrohres angeordnet sein, wobei_ damit die gleichen Bedingungen innerhalb des Diffusionsraumes erzielt werden, wie sie bei einfachen stetigen Übergängen nach Figur 1 auftreten.In FIG. 1 , the diffusion tube of a furnace is shown, which in itself both tube ends - in areas 1 and 2 - continuously tapers. A change in cross-section of this type at just one pipe end also leads to an improvement in the diffusion conditions within the pipe. In practice, particularly good results have been achieved with a linear tapering of the tube. FIG. 2 shows an exemplary embodiment for this. The change in cross section takes place at an angle of approximately 15 ° with respect to the longitudinal axis of the diffusion tube. This figure also indicates that the part of the diffusion tube in which the change in cross section takes place is connected to the rest of the tube with a coupling and can thus be removed without difficulty in order to introduce semiconductor material into the diffusion space. FIG. 3 shows an embodiment for the diffusion tube in which two continuous changes in the effective tube cross-section follow one another. As FIG. 3 shows, this can be achieved, for example, by placing a body 3 in a diffusion tube 4. The hollow body 3 is designed so that its inner diameter d at the two points A and B largely matches the pipe diameter D and in the area in between there is a constant decrease with a subsequent likewise constant. Experiences increase. This body 3 can now, as Figure 4 shows, can be arranged directly at one or both ends of the diffusion tube, thereby wobei_ the same conditions within the diffusion space can be achieved, as they occur in simple continuous transitions of FIG. 1

Wird nun für den Diffusions vorgang ein Verfahren gewählt, bei dem die Durchsetzung des Trägergases mit dem Diffusionsmittel erst innerhalb des Diffusionsrohres erfolgt, so lassen sich Verbeeserungen der Diffusionsbedingungen dann erzielen, wenn das Diffusionsrohr in zwei Teile aufgeteilt ist und beide Teile durch einen Bereich getrennt sind, in dem der wirksame Durchmesser des Diffusionsrohres eine Einschnürung aufweist. Dieses kann z.B. dadurch mlisiert sein, daß der in Figur 3 gezeigte Hohlkörper 3 in einem Diffusionsrohr so angeordnet ist, daß durch ihn im Rohr zwei Räume 5 und 6 abgegrenzt werden, wobei dann im Raum 5 das Diffusionamittel und im Raum 6 die Halbleiterkörper zur Diffusion eingebradt werden. Die Figur 5 zeigt eine entsprechende Anordnung. Der Körper 3 wurde hierbei mit einem Schild 7 versehen, unter dem das Diffusionsmittel angeordnet ist. Eine eventuelle Gasströmung auf irgendwelchen Wegen zwischen HohlkÖrper und Diffusionsrohr hindurch soil damit verhindert werden. In der Figur 6 ist dieser spezielle Hohlkörper gezeigt.If a method is now chosen for the diffusion process in which the carrier gas is not penetrated by the diffusion agent until inside the diffusion tube, the diffusion conditions can be improved if the diffusion tube is divided into two parts and both parts are separated by an area , in which the effective diameter of the diffusion tube has a constriction. This can be mlisiert characterized, for example, that the hollow body shown in Figure 3 is arranged in a diffusion tube 3 that by it in the tube two chambers 5 and are delimited 6, wherein in the space 5, the Diffusionamittel and in the space 6, the semiconductor body for diffusion to be incorporated. FIG. 5 shows a corresponding arrangement. The body 3 was provided with a shield 7 under which the diffusion agent is arranged. A possible gas flow through any path between the hollow body and the diffusion tube is intended to be prevented. 6 shows this particular hollow body is shown.

Claims (2)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Diff-usionsof,en,. dadurch gekennzeichnet,; daß der wirksame Querschnitt des Diffusionsrohres in mindestens einem Teil.bereich-eine stetige--Änderung aufweist. P atentan s p r ü che 1) Diff-usionsof, s ,. characterized,; that the effective cross section of the diffusion tube in at least one Teil.bereich - a constant - has change. 2) Diffusionsofen nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich.das Diffusionsrohr mindestens-an einem Rohrende stetig verjüngt.._ 3) Diffusionsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änd-erung-des-Durchmess-er,s-linear-erfolgt. Diffusionsofen ngch den.Ansprüchen 1 und 3" dadurch gekennzeichnet"daß-die QuersPhnittsänderung -so erfolgt, daß die Wand des Diffusionsrohres-zusammen mit der Längsachse einen Winkel.von 15 0 einschließt. 5) Di.ffusionsofen nach Anspruch 4, dadurch gekenneichnet, daß der Teilbereich des Rohres., in dem die Querschnittsanderung erfolgt, durch eine Kupplung mit dem restlichen Rohr verbunden ist und von diesem abtrennbar ist. 6) Diffusionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der wirksame Querschnitt des Rohres in mindestens einem Teilbereich stetig verjüngt und anschliessend wieder erweitert. 7) Diffusionsofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in das Diffusionsrohr ein Hohlkörper eingebracht ist, der an beiden Enden nahezu den gleichen Querschnitt wie das Rohr besitzt und dazivischen eine stetig verlaufende Einschnürung des Querschnittes aufweist. Diffusionsofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hohlkörper den Diffusionsraum seitlich begrenzt. 9) Diffusionsofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper das Diffusionsrohr in zwei Räume teilt, wobei in einem Raum das Diffusionsmittel angeordnet ist, während der andere Raum als eigentlicher Diffusionsraum dient. lo) Diffusionsofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ilohlkörper an einer Seite eine Art Vordach aufweist, mit dem verhindert wird, daß mit Diffusionsmittel versetztes Trägergas auf Wegen zwischen Hohlkörper und Diffusionsrohr in den Difftisionsraum eindringt. 2) Diffusion furnace according to claim 1, characterized in that the diffusion tube tapers steadily at least at one end of the tube .._ 3) Diffusion furnace according to claim 2, characterized in that the change in the diameter, s- linear-occurs. Diffusion furnace according to claims 1 and 3 "characterized" in that the change in cross-section takes place in such a way that the wall of the diffusion tube encloses an angle of 15 ° with the longitudinal axis. 5) Di.ffusionsofen according to claim 4, characterized in that the portion of the pipe. In which the change in cross section takes place, is connected by a coupling to the rest of the pipe and can be separated from it. 6) Diffusion furnace according to claim 1, characterized in that the effective cross section of the tube tapers steadily in at least one partial area and then expands again. 7) diffusion furnace according to claim 6, characterized in that a hollow body is introduced into the diffusion tube, which has almost the same cross-section as the tube at both ends and has a steady constriction of the cross-section. Diffusion furnace according to claim 7, characterized in that at least one hollow body delimits the diffusion space laterally. 9) Diffusion furnace according to claim 7, characterized in that the hollow body divides the diffusion tube into two spaces, the diffusion agent being arranged in one space, while the other space serves as the actual diffusion space. lo) diffusion furnace according to claim 9, characterized in that the Ilohlkörper has a kind of canopy on one side, with which it is prevented that carrier gas mixed with diffusion agent penetrates on paths between the hollow body and diffusion tube in the diffusion space.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2449972A1 (en) * 1979-02-24 1980-09-19 Heraeus Schott Quarzschmelze HOT-RESISTANT PROTECTIVE TUBE FOR THE HEAT TREATMENT OF SEMICONDUCTOR COMPONENTS
CN116504611A (en) * 2023-06-28 2023-07-28 无锡松煜科技有限公司 Boron diffusion equipment and application method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2449972A1 (en) * 1979-02-24 1980-09-19 Heraeus Schott Quarzschmelze HOT-RESISTANT PROTECTIVE TUBE FOR THE HEAT TREATMENT OF SEMICONDUCTOR COMPONENTS
CN116504611A (en) * 2023-06-28 2023-07-28 无锡松煜科技有限公司 Boron diffusion equipment and application method thereof
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