扩散炉由控制系统、进出舟系统、炉体加热系统和气体控制系统等组成。
控制部分包括:温控器、功率部件、超温保护部件、系统控制。
系统控制部分有四个独立的计算机控制单元,分别控制每层炉管的推舟、炉温及气路部分,是扩散/氧化系统的控制中心。
辅助控制系统,包括推舟控制装置、保护电路、电路转接控制、三相电源指示灯、照明、净化及抽风开关等。
较先进的扩散炉控制系统均已更新或升级到微机控制,管机与主机间通过串口RS232或网线进行通信。控制系统软件大多基于Windows系统,实用性和可操作性大大提高,能够实现日志记录,曲线记录,程序编辑,远程控制等多种功能。
水平扩散炉进出舟系统有两种方式:1)悬臂桨系统;2)软着陆系统。
悬臂桨系统结构比较简单,SiC桨携带舟和硅片进入石英炉管后,就停留在石英炉管内,直到工艺程序结束,SiC桨就携带舟和硅片慢慢回到原位,悬臂桨系统缺点是桨对炉管温度的均匀性有一定的影响,另外,工艺气体也会对桨沉积,影响颗粒。
软着陆系统较悬臂桨系统更加先进,SiC桨进入石英工艺炉管后,桨自动下沉放下石英舟和硅片,然后慢慢运行回原点,最后石英炉管的门自动关闭。软着陆系统优点是没有SiC桨对腔体的影响,使得温度均匀性更好,减少了工艺气体在SiC桨上的沉积,从而颗粒更少。
推舟净化柜的顶部装有照明灯;正面是水平层流的高效过滤器及四层推舟的丝杠、导轨副传动系统及SiC悬臂桨座,丝杠的右端安装有驱动步进电机,导轨的两端是限位开关。柜子的下部装有控制电路转接板及净化用风机。
炉体加热系统共有六层。顶层配置有水冷散热器及排热风扇,每层加热炉体间也配置一层水冷系统,隔绝每层炉管的温度相互影响,废气室顶部设有抽风口,与外接负压抽风管道连接后, 可将工艺过程残 余的废气带走,中间部分分四层放置四个加热炉体, 每层由四个坡面支架托起并固定住加热炉体,其位置在安装时已经与推拉舟系统——丝杠、导轨副传动系统及SiC悬臂桨系统或软着落系统等对准中心。
气源柜分为五层。顶部设置有排毒口, 用以排除在换源 过程中泄漏的有害气体。 柜顶设置有三路工艺气体及一路压缩空气的进气接口, 接口以下安装有减压阀、截止阀, 用以对进气压力进行控制及调节。对应于气路,各层分别装有相应的电磁阀、 气动阀、过滤器、单向阀、质量流量控制器、 及DCE源瓶和冷阱等。柜子的底部装有质量流量(MFC)控制器电源、控制开关、保险等电路转接板以及设备总电源进线转接板。