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擴(kuò)散爐是集成電路生產(chǎn)線前工序的重要工藝設(shè)備之一，它的主要用途是對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜，即在高溫條件下將摻雜材料擴(kuò)散入硅片，從而改變和控制半導(dǎo)體內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度和分布，以便建立起不同的電特性區(qū)域。雖然某些工藝可以使用離子注入的方法進(jìn)行摻雜，但是熱擴(kuò)散仍是最主要、最普遍的摻雜方法。硅的熱氧化作用是使硅片表面在高溫下與氧化劑發(fā)生反應(yīng)，生長(zhǎng)一層二氧化硅膜。氧化方法有干氧氧化和水汽氧化（含氫氧合成）兩種，擴(kuò)散爐是用這兩種氧化方法制備氧化層的必備設(shè)備。擴(kuò)散爐是半導(dǎo)體集成電路工藝的基礎(chǔ)設(shè)備，它與半導(dǎo)體工藝互相依存、互相促進(jìn)、共同發(fā)展。
擴(kuò)散爐技術(shù)發(fā)展大體可以分為四個(gè)階段：
第一階段：1965年以前，這是擴(kuò)散爐出現(xiàn)階段，擴(kuò)散爐隨著半導(dǎo)體工藝的產(chǎn)生而出現(xiàn)，這一階段的國(guó)產(chǎn)擴(kuò)散爐水平與國(guó)外水平差距不大。
第二階段：1965~1976年，這是擴(kuò)散爐功能被逐步完善的階段。這個(gè)階段是器件半導(dǎo)體進(jìn)入集成電路時(shí)代，因而對(duì)工藝設(shè)備的功能提出了許多新的要求。為適應(yīng)工藝要求，在此階段逐漸配備了工藝氣路系統(tǒng)，送片系統(tǒng)以及凈化臺(tái)等，爐管口徑逐漸加大，可處理3英寸硅片。
第三階段：1976~1987年，這是擴(kuò)散爐在技術(shù)上的成熟階段。這期間半導(dǎo)體工藝進(jìn)入VLSI時(shí)代，在1983年6英寸生產(chǎn)線已經(jīng)建立。1987年微細(xì)加工的特征尺寸已達(dá)到1μm，設(shè)備的更新周期大大縮短，為滿足工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的要求，擴(kuò)散爐技術(shù)性能持續(xù)改善提高，主要表現(xiàn)形式是硅片尺寸增大，顆粒污染控制更嚴(yán)格，工藝參數(shù)控制更加精確，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)溫度曲線和工藝時(shí)序的全自動(dòng)控制，設(shè)備可靠性有很大提高，臥式擴(kuò)散爐技術(shù)趨于成熟。
第四階段：1987年至今，微細(xì)加工線寬由1μm發(fā)展到0.25μm以下，硅片直徑已經(jīng)增大到8英寸，已經(jīng)建立了8英寸生產(chǎn)線。傳統(tǒng)擴(kuò)散爐在滿足工藝要求方面面臨很大困難，為解決這些困難，適應(yīng)工藝進(jìn)步要求國(guó)外出現(xiàn)了立式擴(kuò)散/氧化爐，立式爐與臥式爐相比有其優(yōu)點(diǎn)：
1.在擴(kuò)散爐口徑變大以后，恒溫區(qū)的橫截面溫度差臥式爐比立式大得多，立式爐更能滿足工藝要求；
2.立式擴(kuò)散/氧化爐能夠控制氧氣濃度達(dá)20~30ppm，為達(dá)到特殊工藝要求甚至更低，使之滿足薄膜工藝要求；
3.有利于滿足自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝卸片；
4.工藝過(guò)程中硅片在高溫狀態(tài)易變形,水平放置硅片變形�。�
5. 高溫?cái)U(kuò)散及硅片破碎時(shí)，立式爐不需要清洗反應(yīng)管和石英舟，反應(yīng)部位的粘附物、顆粒少。
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