扩散炉维修手册(M5111-4W、UM系列高温扩散、氧化系统)

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DS--300A太阳能扩散氧化炉工艺参数
批次:20120601-G 时间：16:11(6.01) 炉号: 4#2 记录人：王林DS--300A太阳能扩散氧化炉工艺参数
批次:20120601-H 时间：16:30(6.01) 炉号: 4#1 记录人：王林
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批次:20120601-I 时间：16:49(6.01) 炉号: 1#1(007w65) 记录人：张丹丹DS--300A太阳能扩散氧化炉工艺参数
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DS--300A太阳能扩散氧化炉工艺参数
DS--300A太阳能扩散氧化炉工艺参数。

简介扩散炉中PLCFA
 PLC = Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

是工业控制的核心部分。

 横河PLC FA-M3在扩散炉上的应用。

扩散炉工作区间内（800到1000mm）一般需要±01℃（个别要求±0.5℃）。

扩散炉是集成电路生产线前工序的重要工艺设备之一，它的主要用途是对半导体进行掺杂，即在高温条件下将掺杂材料扩散入硅片，从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布，以便建立起不同的电特性区域。

虽然某些工艺可以使用离子注入的方法进行掺杂，但是热扩散仍是最主要、最普遍的掺杂方法。

硅的热氧化作用是使硅片表面在高温下与氧化剂发生反应，生长一层二氧化硅膜。

氧化方法有干氧氧化和水汽氧化（含氢氧合成）两种，扩散炉是用这两种氧化方法制备氧化层的必备设备。

扩散炉是半导体集成电路工艺的基础设备，它与半导体工艺互相依存、互相促进、共同发展。

 扩散炉工作区间内（800到1000mm）一般需要±01℃（个别要求±0.5℃）。

多数情况下只使用外温控制，内温只在数据测试（Profiling）和2-3周一次的矫正时使用。

不同晶片及数量的要求内温相对外温设定值由profiling给出。

使用内温时，使用串级控制，内温输出作为外温设定值使用。

扩散工艺规范篇一：扩散设备工艺处理规范(学习)1．目的规范扩散工艺人员处理问题的标准和方法，确保工艺控制的统一管理。

2．适用范围适用于扩散工艺人员。

3．职责本工艺规范由电池事业部工艺人员制定修改并执行。

4. 方块电阻监控4.1单晶及多晶方块电阻—-返工控制范围定义此控制范围仅作为产品是否返工的标准。

4.2单晶及多晶方块电阻—-工艺控制范围定义工艺人员以此控制范围为依据，对各生产线方块电阻进行调控。

5.扩散工序各种返工处理要求5.1扩散方块电阻偏大、偏小、片内不均匀的返工工艺人员应对方块电阻偏大、偏小、片内不均匀的炉管进行原因分析，问题处理以后,应第一时间通知扩散当班工序长，恢复相应炉管的使用。

5.1.1单晶方块电阻偏大、偏小、片内不均匀（1）单晶方块电阻的单片平均值＞48Ω/sq或者单点＞50Ω/sq），将偏大的硅片挑出，经二次清洗后，再按照返工工艺程序进行加扩。

对于片内偏差＞10Ω/sq的，工艺人员应结合制绒工序对重量的要求，考虑是否返工，返工步骤：扩散后硅片经二次清洗后，在按照正常工艺从一次清洗开始。

（2）单晶方块电阻的单片平均值＜42Ω/sq或者单点＜40Ω/sq），工艺人员确认以后，将材料放行，按照正常工艺生产。

如果方块电阻明显偏小（单片平均值＜35Ω/sq），工艺人员应结合制绒工序对重量的要求，考虑是否返工。

返工步骤：扩散后硅片经二次清洗后，在按照正常工艺从一次清洗开始。

5.1.2多晶方块电阻偏大、偏小、片内不均匀（1）多晶方块电阻的单片平均值＞57Ω/sq或者单点＞60Ω/sq），将偏大的硅片，再按照返工工艺程序进行加扩。

倘若存在以下状况，硅片应从一次清洗开始返工：（a）生产未按照文件操作，已经卸片（b）硅片受到其它污染（c）片内偏差＞12Ω/sq 。

（2）多晶方块电阻的单片平均值＜51Ω/sq或者单点＜48Ω/sq），返工步骤：扩散后硅片应从一次清洗开始返工。

5.2扩散返工工艺规定5.2.1此返工工艺仅限扩散方块电阻偏大的内部返工处理。

双管程控扩散炉双管卧式真空烧结炉，引进国外最先进技术，自主研发生产的高效、节能、环保、新型电炉，具有先进合理的结构，外观美观大方，外壳采用优质冷轧钢板，经先进的数控机床加工，豪华、美观的双色进口环氧粉末静电喷漆工艺，加工而成，耐高温，耐腐蚀，采用优质加热元件，双层炉壳间配有风冷系统，能快速降温；该炉具有温场均衡、炉体表面温度低、升降温度速率快、节能等优点。

炉膛全部采用进口超高温纤维材料经独特工艺构筑而成，抗热震性强，耐腐蚀性好，不塌陷，不结晶，不掉渣，无污染，使用寿命长。

控制系统采用微电脑人工智能调节技术，具有PID调节、模糊控制、自整定功能，多段程序编程，并可编制各种升温、保温、降温程序，控温精度高；集成模块可控硅控制、移相触发，保护系统：采用独立超温保护、超压、超流、漏电、短路等保护。

自动化程度较高，各项指标达到了国际先进水平。

1、性能参数规格：内φ130㎜×1100mm最高使用温度：1200℃工作温度：1150℃真空室等温区长度：≥400mm等温区温度均匀度：（1150℃）±3℃单点控制精度：±2℃/24小时升温功率：≤16KW保温功率：≤8KW开机重复性：±3℃冷态真空度：6.3×10-3Pa炉体移动速度：≥2米/分钟炉体定位精度：≤±2毫米升温时间：≤60min（加载后至恒温时间）降温时间：≤60min（工件出炉温度≤100℃）充气压力：≤0.2Mpa供电方式：三相五线380V±10% 50Hz单工作室有效负载重量：≥6kg（指工件及模具重量）2、应用范围本设备广泛用于高校、科研院所、工矿企业等做粉末、电子、冶金、医药、陶瓷、新材料、化工、金属烧结和金属热处理等实验和生产理想设备。

3、图片。

内容
1．装片将来片装至石英舟上。

装片过程中,石英舟的斜度向左,将每两片正片插入同一插槽中方向从右向左。

并保证扩散面向外, 插片过程中严禁用手(包括戴手套)直接接触硅片绒面。

2. 上舟将以装好产品的石英舟放置于Slider上，如图所示：
3. 运行工艺
3.1点击Jobs,进入Jobs界面，确认tube状态并进入SETUP菜单
3.2选择BOAT LOT，可选择没有对号的Boat
3.3进入下个菜单如下．并进行如下选择,之后点击Next
3.4输入BOAT ID(石英舟架的编号)，并选择wafer尺寸
3.5勾选run（运行）的炉管
3.6选择进货时炉管状态
3.7选择recipe ,根据工艺要求选择相应的recipe，然后点击Finish
3.8确认界面．确认之前设置无误，点击OK。

3.9点击Jobs返回Jobs菜单,点击RUN就可开始自动进炉扩散
3.10当RECIPE（程序）结束后会跳出如下对话框，点OK 机台自动运行UNLOAD(硅片出炉，冷却后下片)程序。

4.常见报警及处理方法：
5.设备故障汇报机制
接到设备故障报告后，现在技术员立即到现场处理维修，半小时内无法解决，当班技术员即时通知到机台责任工程师，工程师两小时内无法解决问题，则立即通知相应的设备主管，四小时无法解决问题，通知设备经理。

扩散炉工艺文件扩散炉工艺报告一、太阳能电池板原理介绍：太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。

能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。

它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。

P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。

当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

晶体硅太阳能电池的制作过程：“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。

二、硅太阳能电池工作原理与结构：太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。

当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P型半导体。

同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N型半导体。

P型半导体中含有较多的空穴，而N型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N 型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。

当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。

这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。

N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。

达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。

当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。

然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。

天津理工大学电子信息工程学院——天津市薄膜电子与通信器件重点实验室倾斜体加粗为注意事项氧化扩散炉操作说明厂家及型号：青岛强森电子QDQS-300-2型双管氧化扩散炉热氧化基本步骤1.按下总电源；2.利用定值法调节温控表至目标温度（如1月以上不使用，需要预热1~2天）；3.自整定一般不开，除非长时间没有使用设备，如果需要自整定，最好在使用温度附近进行自整定，并且3个温区要分别进行自整定，不可同时进行；4.按下加热开，待到一定温度后（如300℃），打开氮气瓶（减压阀不要超过0.1MPa），打开氮气压力调节，打开氮气总阀；5.调节相应管的氮气流量转子至需要值；6.温度继续升高，当需要通氧气时按上述反步骤关闭氮气，按相同步骤通入氧气，如调节氧气流量转子至3.0L/min；7.升至一定温度后，为了加快氧化速率，可转用湿氧进行氧化；8.设定电炉温度，将干/湿氧转换打到湿氧（湿氧的流量不能大于1.5L/min，容器中的水不能超过容器的3/5），长按黑色三角按钮开启电炉加热（加热温度不要超过95℃，一般设定在70~90℃之间即可），9.湿氧生长一段时间后，再转成干氧（一般干-湿-干结合），关闭电炉加热，切换成干氧；10.当降至一定温度后，关闭氧气，通入氮气，让氧化片在氮气氛围下降温；11.温度降至200~300℃之间时，可取出片子，停止氮气通入；12.实验温度设定参考（硅片放在中温区）：1）升温至400℃，放样品，通入N2（3L/min），升温至800℃；2）关闭N2，通入O2（干氧3L/min），等待30min（温度基本稳定后再开始计时）；3）升温至860℃，等待10min，升温至950℃，等待10min，升温至1050℃，等待10min；4）干氧转换湿氧（电炉加热温度80℃，≤1.5L/min），待电炉温度升至80℃后，升温至1100℃，进行生长（时间根据厚度不同）；5）生长完毕后，降温至1050℃，等待15min；6）湿氧转换干氧（3L/min），等待10min，降温至990℃，等待20min，降温至930℃，等待20min，降温至870℃，等待20min，降温至800℃，等待20min；7）降温至450℃以下，关闭O2，通入N2（3L/min），至350℃，取样品；8）在1050℃生长60min时，氧化硅的厚度约为570nm。