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高温氧化扩散炉的工作原理高温氧化扩散炉是一种用于集成电路（IC）制造过程中的重要设备，它主要用于在硅片上形成氧化层、掺杂杂质和扩散杂质等工艺步骤。
下面将详细介绍高温氧化扩散炉的工作原理。
高温氧化扩散炉由炉膛、加热装置、气氛调节系统、控制系统和监测系统等组成。
其工作原理可分为三个主要步骤：预热、氧化和冷却。
首先，预热阶段。
在使用高温氧化扩散炉之前，需要对炉膛进行预热，使其达到工作温度。
预热一般分为两个阶段，首先是室温到400C之间的低温预热，其目的是预防因温度快速升高造成的炉膛损坏；然后是400C左右到工作温度的高温预热，这个阶段主要是为了使炉膛的温度稳定在工作温度。
其次，氧化阶段。
这个阶段是在工作温度下进行的，目的是在硅片表面形成一层氧化层。
工作温度一般在800C到1200C之间，具体温度取决于所需的氧化层厚度。
通常情况下，氧化阶段会持续一段时间，以确保氧化层的稳定性和质量。
在氧化过程中，氧气和惰性气体（如氮气）被搅拌并送入炉膛，氧气与硅片表面发生化学反应，生成二氧化硅（SiO2）薄膜。
氮气的作用是稀释氧气，防止氧气浓度过高，避免氧化层产生缺陷。
最后，冷却阶段。
在完成氧化过程后，炉膛需要冷却至室温，以便取出硅片。
冷却过程一般是逐渐降温，以避免快速温度变化对硅片的影响。
炉膛内部会通过风扇或其他冷却装置进行散热，以加快冷却速度。
冷却完毕后，可打开炉门取出硅片，经过下一步工艺处理。
在高温氧化扩散炉的工作过程中，温度、气氛和时间是三个主要的工艺参数。
温度控制是通过加热装置，如电阻丝或加热器等，将炉膛体系加热至设定温度，并通过温度传感器进行实时监测和控制。
气氛调节系统则通过气流控制和阀门调节，确保氧化过程中气氛的稳定性。
时间控制则是通过控制系统中的定时器或计时器实现，根据工艺要求设定氧化时间。
总结来说，高温氧化扩散炉的工作原理是通过施加高温、控制气氛和时间，实现在硅片表面形成氧化层，并完成杂质掺杂和扩散等工艺。
扩散炉工作原理
扩散炉是一种用于制备半导体器件的设备，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 清洗：首先，需要将待处理的硅片（半导体基片）经过清洗，以去除表面的杂质和污染物。
2. 热处理：清洗后的硅片被放入扩散炉内，在高温下进行热处理。
通常，使用的气氛是氮气或氧气，温度可达到数百度。
3. 扩散：在热处理的过程中，经过扩散源产生的待扩散物质，如磷、硼、砷等，会在气氛中通过气相扩散的方式渗入到硅片表面。
4. 形成PN结：扩散结束后，待扩散物质会与硅片内部的杂质
相互作用，形成PN结。
这个结构是半导体器件中的基本单元，用于制备晶体管、二极管等。
5. 退火：最后，硅片经过扩散后，需要进行退火处理。
通过加热硅片，并持续加热一段时间来消除应力、改善晶片结晶性能，提高设备的性能和效果。
扩散炉的工作原理可以帮助实现对材料中杂质的控制和改变，以制备出特定性能和结构的半导体器件。
扩散炉体工作原理
扩散炉是一种用于在半导体工艺中进行扩散过程的设备。
它通过控制温度和浓度梯度，使材料中的杂质扩散到所需深度，从而改变材料的电学性质。
扩散炉的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 温度控制：首先，扩散炉通过加热器将炉体内的温度提高到所需的操作温度。
扩散过程通常需要高温，因为高温有利于杂质在晶格中的扩散。
2. 杂质供应：在扩散炉的某个位置，通常是在炉底的特定区域，添加杂质源。
杂质源可以是液体、气体或固体态的物质，根据材料的不同选取不同的杂质源。
杂质源中的杂质会在高温下挥发或溶解，并通过炉体内的气流传递到待处理的材料表面。
3. 扩散过程：一旦杂质被供应到待处理材料的表面，扩散过程将开始。
在高温下，杂质原子会从高浓度（杂质源）向低浓度（待处理材料）的区域扩散。
扩散的速度取决于杂质和材料的性质，以及温度和时间等因素。
4. 控制参数：在整个扩散过程中，控制温度是非常重要的。
温度的控制可以通过炉体内的加热器和传感器来实现。
此外，炉体内的气氛也需要控制，以保持适当的氧化还原性。
这些参数的控制是为了确保扩散过程的准确性和一致性。
通过控制温度、时间和杂质浓度等参数，扩散炉可以实现不同
类型的扩散过程，如掺杂-扩散（Doping-Diffusion）、氧化、
化学气相沉积等。
扩散炉在半导体器件制造中起着重要的作用，可用于制备各种器件，如晶体管、太阳能电池和传感器等。
1．温度控制
2.1温度串级控制方式原理简述
所谓串级控制系统一般由主、副两个回路构成，被控量的反馈形成主回路，另外一个对被控量起主要影响的变量选做辅助变量形成副回路。
串级控制与单回路的区别在于副回路的给定值不是常量，而是变量，它的变化情况由被控量通过主调节回路来自动校正。
扩散炉设备采用电阻炉加热，以三个温区的扩散炉为例，其温度串级控制系统见图2，置于炉壁处的外热偶（aˊ、bˊ、cˊ）、副PID、触发电路以及功率部件组成副回路，用来控制炉丝加热电流的大小，而置于炉膛内的内热偶(a、b、c)将侧得的温度与设定值比较后，与主PID、副PID、触发电路以及功率部件一起组成主回路，监控炉膛内恒温区的温度变化。
图2 串级温度控制示意图
2.2温度串级控制方式系统优点
引入串级控制后，其优点如下：
1)提高温控系统的响应速度，提高了系统的抗干扰能力；
2)有效的缩短工艺片进入石英管后的回温时间；
3)工艺中设置的温度均为石英管内的实际工艺温度，取消校正恒温区工作；
4)实时检测并控制石英管内温度，为工艺提供更加精确的科学数据；
5)串级控制的双回路温度控制特性，对环境温度、冷却抽风速度、炉体保温层老化等一系列可能对温度产生干扰的因素有很好的自动响应，一旦工艺调试结束之
后，片间方块电阻的波动很小，无需再手动调节温度来应对方块电阻的波动。
1。
Check 审核Approve 批准3.2 开机步骤图1-13.2.2在主开关区对应说明打开各对应开关（图1-2）（图1-3）3.2.1打开主电源开关（图1-1）图1-2Originator编制2.0 适用范围： 本操作步骤适用于天合科技centrotherm 扩散炉的维护保养。
开机前确认水、电、气、压空、热排、酸排等动力连接正常。
PAGE：页 1 OF 13.1开机前检查3.0 CT扩散机台开关机步骤：GENERAL WI 普通作业指导书文件名DOC.#：文件号 REV：版本Reason(s) for Update 更新原因：首次发行1.0 目的： 通过正确的开机步骤，会减少机台的故障，延长机台的使用寿命 1、打开主电源所有开关的对应说明Check审核PAGE：页 1 OF 0图1-33.2.3打开CMI电脑下方电脑的开关，开电脑 打开CMI应用软件（1-4）图1-43.2.4打开CESARCESAR为四个炉管的控制器，在打开CESAR开关时一个接一个至少相隔10秒钟打开CESAR的硬件开关 .（图1-5）文件名DOC.#：文件号 REV：版本Reason(s) for Update 更新原因：首次发行Originator 编制PAGE：页 1 OF 1所有开关的位置CMI 电脑开关CESAR 开关Check 审核3.2.7确认加热开关已打开，调整炉管温度到600度（图1-8）②点击下方manual 选项3.2.5打开N2和O2阀门，并打开压空阀门(图1-6)图1-63.2.6开源瓶的进气和出气阀门按照先出后进的循序打开源瓶的进气和出气口（图1-7）辨别方式 :①进气口深入瓶底 出气口很短.②进气口的管子要比初期管细.图1-7①在操作屏中进入各个TUBE的菜单图1-5文件名DOC.#：文件号 REV：版本Reason(s) for Update 更新原因：首次发行Originator 编制PAGE：页 1 OF 0PAGE：页 1 OF 1N2\O2阀门细管为进气管粗管为出气管Check审核Originator 编制PAGE：页 1 OF 0PAGE：页 1 OF 1图1-8③进入manual后进入 T_PADDLE项目④在T_PADDLE项目中点SETPOINT⑤在SET POINT 中输入600度文件名DOC.#：文件号 REV：版本Reason(s) for Update 更新原因：首次发行3.2.8关闭炉管门关闭炉门时必须在600度的时候做这个动作 否则可能对炉门和石英管造成伤害（图1-9）（图1-10）图1-9图1-10设定温度为600该处打开压缩空气阀门将炉门手动关闭Check审核3.2.10 将炉管温度设定到810度（图1-12）文件名DOC.#：文件号 REV：版本Reason(s) for Update 更新原因：首次发行Originator 编制PAGE：页 1 OF 0PAGE：页 1 OF 13.2.9检查冷凝瓶接口部位是否密封（图1-11）在炉管后段,缓慢的闭合炉管尾与冷凝瓶接触口的两个夹具 . 确保连接密封固定架接口底板设定温度为810。
HZK系列真空扩散炉
产品介绍
1：用途：主要用于金属材料、陶瓷材料等的扩散焊接。
2：结构特点：隔热屏有两层钼、四层不锈钢组成的全金属辐射屏结构。
加热元件为宽钼带，沿前后左右四壁均匀布置，以保证炉温的均匀。
压力装置有液压站、油缸、压头、称重传感器、压力控制器和压力支架组成，可实现油压保压、压力设定控制。
电控系统采用PLC与可编程温度控制器的方式，实现全自动、半自动、手动三种控制方式，操作灵活。
3：炉型：炉型主要采用卧式结构形式，型号：HZK
技术参数。
产品结构功能情况说明扩散炉4 STACK FURN（旧），具体情况如下：一、结构用途扩散炉4 STACK FURN是纳米半导体元器件研制中的工艺之一，主要是由高温炉反应室、温度控制系统及进排气系统组成，其用各种于各种化学气相沉积工艺将氧化剂以扩散方式在高温炉腔内制备高度稳定性的化学性和电绝缘性的二氧化硅等材料，所以将其归在“氧化、扩散、退火及其他热处理设备(制造半导体器件或集成电路用的)”（HS编码：8486201000）。
二、功能：扩散炉4 STACK FURN，其主要功能是将反应气体在高温炉管内和硅片表面发生化学反应，从而生成二氧化硅材料，也是用于制备各种特种纳米半导体工艺器件之一。
三、工作原理：扩散炉4 STACK FURN，由于二氧化硅被广泛用于半导体元器件的保护层和钝化层，以及电性能的隔离、绝缘材料和电容器的介质膜等。
当硅置于含洋气的环境下，氧分子将通过一层边界层达到硅的表面，并与硅原子反应生成二氧化硅，以形成的二氧化硅层阻止了氧化剂与Si表面的直接接触。
与此同时氧化剂以扩散的方式通过二氧化硅层到达SiO2—Si界面与硅原子反应，生成新的SiO2层，从而使SiO2膜不断生成增厚。
四、工艺流程：将反应气体由气相传输至硅表面生成SiO2，然后将位于SiO2表面的氧化剂穿透已经生成的SiO2膜扩散到SiO2—Si界面，最后将到达的SiO2—Si界面与硅原子反应，进而最终生成新的SiO2层。
五、品牌型号：品牌：SVG 型号：5200六、动力情况：因为设备运行需要完整的水电气等动力条件，该设备已经拆机并存放在仓库中，不具备通电检查的条件，故进口后会在现场准备完整的动力条件后恢复设备的正常功能。
苏州赛森电子科技有限公司2017年4月。
扩散炉 安 装 调 试 说 明 书
中联科利 2009年2月 目 录 1．概述 ···························· （2）
2．设备的标识 ························ （2）
3．设备的安装 ························ （2）
3．1机械安装 ·························· （2）
3．1．1安装要求 ························· （2） 3．1．2安装程序及注意事项 ···················· （3） 3．2电气安装 ·························· （3）
3．2．1安装要求 ························· （3） 3．3．2安装程序及注意事项 ···················· （4） 4．关键部件的装调 ······················ （5）
4．1 SiC桨及石英炉门的装调 ················· （5）
4．1．1装调步骤 ························· （5） 4．1．2注意事项 ························· （6） 4．2 恒温区的调试方法及验收判据 ·············· （6）
5．调试时的安全要求 ···················· （17） 1．概述 为了加强产品在安装调试过程中的质量控制、规范操作，确保设备合格率以及防止安全事故的发生，特制定高温扩散/氧化系统安装调试说明书；设备在出所前的装配调试以及调机人员在用户现场的安装调试均应严格按照此执行。 2.设备的标识
1． 在设备的安装、调试及检验过程中，应在设备整体左端1.5米高处挂上设备的工作状态标识。 2． 设备的铭牌统一钉在净化操作台的后盖板底部。 3． 在设备中的强电裸露处和气源柜内应有相应的警示标识。 4． 在设备的安装、调试及检验过程中，视用电情况应在配电箱上设置“严禁拉闸”或“严禁合闸”标识。 3.设备的安装
一、目的建立正确操作扩散工段更换磷源的规范，以保证扩散的质量及保护机器和人身安全。
二、范围适用于电池生产线扩散工段更换磷源操作步骤和要求。
三、职责3.1工艺技术人员3.1.1负责扩散设备工序生产工艺运行的正常性、稳定性。
3.1.2负责部门内工艺运行原始资料的累积、保管，随时检查工艺运行状态，并记录异常，积极处理工艺异常。
3.1.3负责应对扩散设备常见、突出、重大的工艺异常，制定落实整改措施、预防措施、应急方案。
3.2设备技术人员3.2.1负责扩散设备开关机、故障分析、设备维护及检修。
3.2.2如有工艺需求，积极配合工艺人员调整设备硬件设置。
3.2.3 负责部门内设备运行原始资料的累积，保管，随时检查设备运行状态，并记录异常，积极跟踪异常情况，处理设备故障.3.3生产人员3.3.1负责依照作业指导书要求，按标准进行生产作业，掌握正确的操作方法，确保操作安全、人身安全。
3.3.2细心总结操作经验，发现新问题或改善建议，及时向工艺技术员汇报。
3.3.3配合、协助设备的日常维护工作。
四、七星扩散炉换源操作标准检查新源瓶：1、对源瓶包装箱的外表面进行彻底打扫，保证不会对车间洁净度形成太大影响。
（图1）2、打开源箱去掉源瓶上方的保护垫，再将源瓶带外部透明塑料包装轻轻从箱中拿出，放在平稳的地方检查包装内是否有液滴。
（图2）3、拆开外包装塑料袋，左手托住源瓶底部右手轻握源瓶上部，观察源瓶的外表看瓶身是否有外观缺陷、源瓶的进出气管有无接错。
（图3）4、用PH试纸对源瓶所有的接口和接头螺母、开关阀门进行检测，看是否存在蒸汽泄漏现象。
（图4）图1 图2图3 图4换源：1、源瓶再次复检一遍。
2、旧源的拆卸：按照顺时针方向，先关闭源瓶进气口阀门，再关闭出气口阀门，拆下源瓶与导气管各个进出气口的接头。
两个气管接头暂时用PVC手套包住，防止接头污染。
打开源温控制器，先将插在源瓶内的热偶拔出，再将源瓶从源温控制器内慢慢的取出，放入原来新源包装袋中装入箱子（图5、6）图5 图63、一手握住源瓶接头部分，一手托住源瓶底部，将瓶移至恒温槽，瓶底暂时放在槽上用腾出的手握住瓶另一接头部分，将源瓶慢慢放入槽内；将源瓶进出气阀门与炉子导气管阀门对应连接起来，导气管细管与源瓶进气管连接，导气管粗管与源瓶出气管对应连接。
高温氧化扩散炉的工作原理高温氧化扩散炉是一种用于制备半导体器件的设备，其工作原理如下：1. 炉腔加热：高温氧化扩散炉的炉腔通常由石英或石英包覆的金属材料构成，可容纳待处理的半导体器件或衬底。
炉腔内壁周围有加热元件，如电阻丝或电热管，用于加热炉腔至所需的高温。
2. 氧化源和气体流量控制：高温氧化扩散炉通过进气口引入氧化源，通常是氧气（O2）或氮氧化物（如氮氧化物NO、二氧化氮NO2），将氧化源送入炉腔内。
同时，还会引入稀释气体，如氢气（H2），用于调节氧化源的浓度和扩散速度。
气体流量由流量控制器控制，以确保稳定的进气条件。
3. 氧化反应：一旦稳定的氧化源和稀释气体流入炉腔，其与待处理的半导体器件或衬底发生反应。
在高温下，氧化源中的氧化物分子会与半导体材料表面上的元素发生反应，形成一个薄的氧化层。
这个氧化层具有不同的厚度，可以控制或改变半导体器件的电学性质。
4. 温度控制和压力控制：高温氧化扩散炉通过加热元件和传感器实时监测和调节炉腔内的温度，以确保反应条件的稳定性和一致性。
此外，炉腔的压力也需要控制，通常通过排出炉腔内的废气并使用真空泵来维持恒定的压力。
5. 冷却和后续处理：完成氧化反应后，半导体器件或衬底需要冷却至室温。
冷却过程可以通过减少加热元件的能量输入或使用辅助冷却装置来实现。
一旦冷却完成，半导体器件可以进行后续的加工步骤，如清洗、薄膜沉积或电极定义等。
总体而言，高温氧化扩散炉通过加热炉腔、控制进气流量和温度，以及监测和调节压力，实现对半导体材料的氧化及扩散过程的控制。
这一过程对于半导体器件的性能和性质具有重要影响，因此高温氧化扩散炉在半导体工业中扮演着重要的角色。
扩散工序操作规程090330版序言为更好地加强扩散设备生产与维修，保障设备开机效率以及设备完好状态，结合扩散使用说明书及车间使用经验，特制订编制本手册，以达到操作标准化为目的，同时为设备队伍的培训提供教材参考。
凡操作人员必须经过培训，且熟练掌握设备操作规程，方可对设备进行操作!目录1、目的2、适用范围3、设备及工具4、材料与工艺气体5、主要技术性能6、结构特征7、使用前的准备8、工序操作流程9、更换POCL3安全操作规程10、设备维护11、POCL3性质和应急处理12、安全注意事项13、附图一、目的：在清洗后的p型硅片基体(硼掺杂)表面扩散磷原子，形成结深为0.3－0.5μm的p－n结。
工艺原理：三氯氧磷(POCL3)在高温下（860℃）与氧气（O2）反应生成五氧化二磷（P2O5），所产生的五氧化二磷（P2O5）进一步与硅(Si)反应生成二氧化硅（SiO2）和磷原子(P)。
磷原子(P)在高温下逐步向硅片内部扩散，在硅片表层形成一定的浓度梯度，，最终形成一定结深的P-N结。
其反应方程为：4POCL3 +3O2 =2 P2O5 +6 CL22P2O5+5Si= 5SiO2+4P二、适用范围：电池三车间扩散工序三、设备及工具：TEPMPRESS扩散炉和CENTROTHERM扩散炉、四探针测试仪、石英舟、防热手套、橡胶手套、口罩、隔热头罩、取舟把手、小踏台、装卸台、垫板。
四、材料与工艺气体：制绒后合格的多晶硅片，三氯氧磷，氮气，氧气，压缩空气，冷却水，排风系统。
五、主要技术性能：1、使用环境条件a) 环境温度：0 ℃～40 ℃b) 相对湿度：＜55%、无凝露c）周围环境：在万级以上洁净室内2、工作条件三相五线制电源，有冷却水、氮气、氧气、压缩空气源及带负压的排风系统。
a）CENTROTHERM：冷却水：入口15-25度，最少65升/分钟，4-6bar，进出压差4bar压缩空气：干燥，无油，5-7bar氧气：1.2-2.5bar氮气：2-3 bar电源：3/N~380/220V 50HZ 160KW排风量：2000m3/hb）TEMPRESS：冷却水15l/min，4kg/cm2压缩空气干燥，无油，1l/min，7kg/cm2氮气100l/min，40psi氧气5l/min，40psi排气9m3/min环境千级净化电源：3/N~380/220V 50HZ 160KW六、结构特征：扩散系统A气源柜：工艺气体控制系统。
扩散炉
扩散炉是一种用于半导体制造的设备，主要用于将掺杂源中的杂质扩散到硅晶圆表面的过程。
在半导体制造中，掺杂是一种重要的工艺步骤，它可以改变材料的导电性能。
扩散炉通过高温加热和控制气氛，使得杂质从掺杂源中扩散到硅晶圆的表面，并形成掺杂区域。
扩散炉通常由以下主要部分组成：
1. 炉体：用于容纳硅晶圆和掺杂源，并提供高温环境。
2. 加热系统：用于提供高温加热。
常用的加热方式包括辐射加热、电阻加热等。
3. 气氛控制系统：用于控制炉内的气氛，通常包括气体供应和流量控制等。
4. 温度控制系统：用于监测和控制炉内的温度，以确保扩散过程的稳定性和一致性。
5. 控制系统：用于实时监测和控制整个扩散过程的参数，如温度、气氛等。
在扩散过程中，常用的掺杂源包括磷、硼、砷等杂质，这些杂质可以通过扩散炉的加热和气氛控制被扩散到硅晶圆的表面，并形成掺杂区域，从而改变硅晶圆的导电性能。
扩散炉是半导体制造中的关键设备之一，它在半导体器件制造的各个阶段都扮演着重要的角色。
扩散炉的性能和工艺参数的控制对于半导体器件的性能和质量至关重要。
高温扩散炉使用说明书北京中联科利技术股份有限公司目录1．概述 (2)1．1产品特点 (2)1．2主要用途及适用范围 (2)1．3品种、规格 (2)1．4型号的组成及其代表意义 (2)2．结构特征与工作原理 (3)2．1总体结构 (3)2．2分部件结构 (3)2．3系统控制原理 (7)2．4系统各主要单元功能结构及工作原理 (7)3．主要性能指标 (10)4．安装、调试 (11)4．1安装条件 (11)4．2安装程序及注意事项 (11)4．3调试程序及注意事项 (12)4．4 SiC桨及石英炉门的装调 (13)4．5调试恒温区的方法及验收判据 (14)4．6工艺试运行 (15)5．使用、操作 (15)5．1温控仪的使用 (15)5．2恒温槽的操作使用 (16)5．3计算机的操作使用 (16)5．4操作过程中应注意事项 (16)6．常见故障分析与排除 (17)7．安全 (19)1．概述1.1产品特点本设备加热部分选用进口炉丝以及耐高温保温材料，炉体使用寿命长，保温性能好。
送片系统采用丝杠、导轨及SiC桨悬臂式推拉舟机构，可确保进出舟运行平稳，同时能有效地防止因磨擦而产生的粉尘污染。
温控部分采用了内外联合的控温方式，炉体内置5段控温热电偶，实时实地检测和控制炉内温度，从根本上保证了恒温区的精度和稳定性，彻底改变了常规扩散炉（炉外单控模式）必须靠不断拉恒温区，校准炉外温控仪与炉内实际温度的偏差来保证恒温区的控温方式。
气路部分的关键件均采用进口件，并具有完善的安全保护措施，可靠性好。
整机由计算机控制，各部分软、硬件联锁；操作部分采用先进的触摸屏技术，工艺参数的设置及运行均可在触摸屏上直接进行；自动化程度高、操作简便、可靠性好。
1.2主要用途及适用范围本设备主要用于6英寸、8英寸太阳能晶体硅电池片的扩散、氧化工艺；也可用于半导体器件制造中的扩散、氧化、退火及合金工艺，同时还适用于对其他材料的特殊温度处理。
1.3使用环境要求1.3.1 环境温度5～40℃。
1.3.2 相对湿度＜75％。
1.3.3 海拔不超过2500m。
1.3.4 电网电压波动不超过额定值±10%。
1.3.5 环境洁净度不劣于：1000级。
1.3.6 有良好的抽风排毒系统，每管抽风量3000～4500L/min。
1.3.7 无高频及较强的磁场干扰。
1.4工作条件要求1.4.1 电力规格：扩散炉电器系统遵守下列安全规定：●NFPA-79工业设备电器标准● NFPA-70国际电工标准采用3相+中线+地线5线制供电，电网电压波动不超过额定值的±10%；380VAC/50HZ，每管最大功率约48KVA，总功率≤150KVA；设备外壳要求接地良好。
1.4.2 用水/气：供应水压要求0.2～0.4Mpa，设备预留4分水管内丝接口，进水口水温≤20℃；供应气压要求0.3～0.6Mpa，设备预留3/8″进气不锈钢管接口，气体纯度≥99.999%（推荐）。
1.4.3 排废：气源柜、炉体柜、废气室及净化操作台顶部均要求有密封负压，抽气管与设备相连。
1.4.4 环境温度要求：5～40℃。
1.4.5 重量：约3300㎏。
2．结构特征与工作原理2.1总体结构总体结构分为四大部分，见系统配置图1，从左到右为：电气控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉部分、气源柜部分。
图12.2分部件结构2.2.1控制部分控制柜是扩散/氧化系统的控制中心，由工业级一体化的15″触摸显示器、状态指示灯以及控制开关、急停开关等。
在控制柜的后面板放置有工控计算机(IPC610P)一台，工控机的下方安装有SDC-45A双通道控温温控仪五个以及保护温控仪三个，分别对应控制和保护炉体的左、中、右五段温度。
用钥匙可以打开工控机控制面板，在工控机控制面板上，分布有电源开关、软驱插口、电源指示灯(POWER)、硬盘指示灯（H.D.D）、KB-LK指示灯、复位(RESET)按键、键盘锁（KB-LOCK）按键。
每层机箱输出端口与对应的控制线路都已经连接就绪，并有相应的标号提示。
在电控柜的顶部设置有组合式信号灯，用以对每管设备的运行情况进行监视，当系统出现异常时信号灯发出声光报警。
不可带电拔插工控机的接口插头，更不可有随意改换连接。
如非专业人员及检查、维修需要，不可打开工控机的盖板。
工控机控制框图见图2。
图2在控制柜的底层，安装有三管控制系统的推舟控制装置、保护电路、电路转接控制板及各层的开关、保险等, 前盖板上装有三相电源指示灯及照明、净化、抽风开关等。
该柜内有220V的交流电，也有15V、5V直流电和控制信号线，检修时请注意区分及安全，谨防接错和短路。
2.2.2推舟净化部分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三层推舟的丝杠、导轨副传动系统及SiC悬臂桨座，丝杠的一端安装有驱动步进电机，导轨的两端是限位开关和极限保护开关（装在上面的是限位开关，装在下面的极限开关）。
靠近炉口的净化柜顶部设有漏斗状的抽气罩，与外接抽风系统连接后，用来排掉出舟时散发的大量高温有毒气体。
在柜子的下部装有控制电路转接板及净化用风机。
1、推舟净化柜内有380V交流电，请注意安全！2、装配和使用过程中请注意始终保持限位开关先于极限开关接通。
2.2.3电阻加热炉部分电阻加热炉柜共有五层。
顶层配置有水冷散热器及排热风扇，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。
中间分三层放置三个炉管，每层由四个坡面支架托起并固定住炉管，其位置在安装时已经与推舟送片机构——丝杠、导轨副调好对中，因此切不可轻易挪动。
炉管上从左至右分别有六个接线端子，请务必根据接线端子及线头上的标号对应连接，连接时，请使线与炉管外壁保持一定的距离，以防电缆因过热而短路。
在炉管外壁的中部，可以看到有五个热电偶接线座，中间三个的座内各接有两支热电偶，热偶Ⅰ用来控温，热偶Ⅱ为超温保护热电偶。
控温热电偶从左至右分别用补偿导线对应连接控制柜上对应层的左附控、控Ⅰ、控Ⅱ、控Ⅲ、右附控温控仪的第2通道，第1通道用于连接炉内的五段热电偶。
保护热电偶则连接到控制柜对应层的保Ⅰ、保Ⅱ、保Ⅲ温度保护仪。
内置热电偶的5个监测点必须与炉外5个热电偶的位置一一对应，这种对应关系对恒温区温度控制精度及稳定性至关重要。
每管炉体的右侧设置有废气室，以排放工艺过程中产生的有毒有害气体。
炉柜的底层安装有三管加热炉的功率部件（可控硅、散热器、接触器、变压器、可控硅过零触发器等）。
底部背面的门板上装有散热风机，用以对可控硅进行散热。
2.2.4气源部分气源柜分为五层。
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、及源瓶恒温槽等。
柜子的底部装有质量流量控制器电源、控制开关、保险等电路转接板以及设备总电源进线转接板。
停炉后再运行工艺前，必须认真检查各减压阀的压力是否在要求的范围之内、各手动阀是否都处在打开的位置，特别是源瓶上的聚四氟手动阀更应仔细检查，确保其已打开，否则有炸瓶的危险；对外的排气软管及废液瓶也应经常检查和清洗，防止由于废液和偏磷酸残渣堵塞管道而引起源瓶爆炸。
气路配置见图3 。
图32．3系统控制原理系统控制方框图见图4，总控制原理图见所附电路图图42.4系统各主要单元功能结构及工作原理2.4.1温控仪每管配置有五个高档进口双通道级联温控仪，该温控仪带有抑制超调功能、智能自整定PID调节系统和内外级联控制功能，有多种信号输入方式，可方便地与炉体的控温热电偶组成温度控制系统，对炉体的恒温区实现精确控制。
通过启动自整定功能，温控仪能自动调整演算出一组最合理的PID控制参数。
仪器各参数可手动输入，也可通过温控仪提供的RS485通讯端口，与同样具有RS485通讯协议的计算机主机进行联接，计算机可通过指令自动设置并运行温度控制仪的相关参数，所需的工艺参数均可在触摸显示器上直接操作与显示。
温控仪经初始化后的各功能值不可随意调整和更改，否则，极有可能造成温度控制精度下降甚至导致炉温失控。
2.4.2推舟净化单元净化由净化风机、初效过滤器、高效过滤器组成。
启动风机，1000级的环境空气经过二级过滤器后，可获得洁净的100级水平层流净化区。
一般在进出舟时，要求启动净化风机，一是为硅片进出反应管提供高洁净区，二是将高温热气流驱散，以免灼热的气流将过滤器及净化台顶部烤焦。
净化风机可手动开启，工艺运行中也可设置在相应步自动开启。
推舟部分由导轨、丝杠、SiC桨固定座、石英炉门、不锈钢炉门及步进电机驱动系统等组成；用于在该局部高洁净区平稳地向反应管中推进、拉出工艺片。
由于进、出舟的纯直线行程达2000mm，所以在运行中要求平、直、无抖动，因而该部分采用了直线导轨副配合丝杠副进行传动。
直线导轨副与丝杠副均为台湾生产，SiC桨由美国进口，制作精度都非常高。
直线导轨副与丝杠副在实际应用中，处于平行线上，直线导轨副作导引，丝杠作传动，因而从结构上保证了固定其上的SiC桨固定座及石英舟运行的平稳性。
上述推舟系统的运动过程通过计算机进行控制，可在触摸显示器上手动或程序自动运行。
详细操作请参看计算机软件操作使用说明书。
已调好的SiC桨座上的螺钉请不要再随意旋动，否则有可能造成在进出舟的过程中碰坏石英均流板、硅片甚至石英管。
2.4.3加热炉炉膛用Φ8mm电热线材绕制，其有效工作内径为Φ320mm，恒温区长1080mm。
在炉口加有绝缘及隔热刚玉法兰，并伸出炉体约15mm，以阻止炉内热焰直接作用于炉体端盖的不锈钢环，防止其氧化和变形。
炉体采用主、从五段加热，分别控制。
每段都设置有热电偶及相应的温控仪和功率控制组件，对每段加热区实行自动控制。
炉子用低压大电流供电，为了延长炉体的使用寿命，暂不用时，可设置炉温500～600℃自动保温，并注意一定要设置好超温报警保护，以防不可预见的故障烧坏炉体和石英器件。
炉丝及炉体两端的保温棉圈均很脆弱，搬动炉体时，应抠住两边的提手，不可抓抬炉丝的引出接线排或炉体的内壁。
2.4.4功率部件由特种变压器、空气开关、交流接触器、熔断器、可控硅、触发器等组合而成。
这些元器件均采用了可靠性较高的产品，譬如交流接触器就选用的是德国西门子公司的产品。
具体布置可参阅相关电路图。
温控仪的输出信号输入到过零触发板上，产生脉冲去触发功率部件中的可控硅，使炉子的每段加热温度受到控制。
炉子的主控工作电压111V和78V,付控工作电压为85V。
由于采用的是低电压供电，因此炉子的工作电流将会比较大，但一般不会超过110A，如果工作电流达到115A以上，可能与电网电压偏高有关系，需要引起注意；此时也可边用钳形电流表监测炉体加热电流边调整温控器的输出限值，加热电流控制在90A左右（炉口端应适当加大些，调在100A左右为好）。
