纸源立式扩散改善

赵钰

摘要：在原有扩散设备的基础上调整工装由原来的平面纸源扩散改为立式纸源扩散，提高设备利用率，生产效率提升1倍以上。

关键词:纸源扩散；扩散舟；扩散片改善

随着生产技术日新月异的发展，制造厂除了在生产工艺上的持续飞速进步，在生产效率方面也同样面临着严酷的考验。在保证产品质量的基础上，我们为生产效率提供需要不断的摸索创新。

在半导体芯片制造工艺中，一般硅片进行扩散工艺时采用立式扩散，如下图：

每个扩散炉管入2舟硅片，每舟200片，400片/炉。按照每管月产能为0.6万片计算，产量15万片需要25个炉管，而目前只有15个炉管，不能满足生产需要。在不增加扩散炉的前提下进行工艺改善，提高设备利用率。

一、实施方案

根据生产实际情况，在保证质量的前提下，实行纸源立式扩散，将扩散炉产能提高50%以上，来满足生产需要。

扩散舟结构设计如下图：

新结构扩散舟有以下特点：

扩散舟长度与原舟长度一样，单个扩散舟能放置硅片400~500片，每炉能放置硅片800~1000片，比原来效率提高1倍以上；

扩散舟强度和硅片在扩散炉中四周气氛均匀得到保证；

采用楔形片保证在纸源扩散前后硅片不会倾斜，扩散后扩散结深均一性及硅片边缘反型层在合格范围内。

二、风险性评估：采用立式纸源扩散后硅片表面方块电阻RS偏大，产品IFSM比正常品低，但可改善

三、成本预算：预计投资工装费用10万元，预计可达成的经济效益如下

成品IFSM试验结果：合格

成品可靠性试验结果：合格

五、效果评价

采购10套硅舟，统计100个扩散批次生产良率情况：扩散后结深、表面方块电阻无发现异常，生产良率稳定。

六、持续改进，标准化推广

1.根据生产实际情况调整硅舟厚度，增大硅舟强度，减小硅舟损耗；

2.已修改作业指导书并对员工进行培训。

该项改善不但提高了生产效率，降低了能耗，而且产品质量和可靠性稳定，可以有效解决生产瓶颈问题，保证了生产供货更顺利的进行，同时为解决类似生产工艺的效率提升问题给以启发。