扩散炉工艺文件.docx
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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。
它们的发电原理根本一样，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外表时，一局部光子被硅材料吸收；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构造：
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泼，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〞，从而阻止扩散进展。
到达平衡后，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。
由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。
但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p－n结，以增参加射光的面积。
另外硅外表非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。
实际工业生产根本都是用化学气相沉积沉积一层氮化硅膜，厚度在1000埃左右。
将反射损失减小到5％甚至更小。
一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池〔通常是36个〕并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。
三、扩散设备的工艺原理：
我们的扩散炉就是给硅片中掺入磷原子从而形成N型半导体，它的化学反响方程式为：
POCL3在高温600℃时会分解成：
5POCL3=P2O5+3PCL5〔PCL5对硅片有危害〕
P2O5和Si,O2进展反响生成二氧化硅，磷，氯气：
4PCL5+5O2=2P2O5+10CL2
2P2O5+5Si=5SiO2+4P
最后给硅片上形成一层磷，从而形成N型半导体。
四、影响扩散工艺的有哪些因素：
1.温区的温度：
温度每升高或降低一度，硅片的阻值降低或升高1.5欧姆。
2.N2量：
对硅片的一致性的影响以及炉管内气体浓度的影响。
3.炉管内的压力：
对硅片的一致性以及炉管内气体的流速有影响。
4.O2量和POCL3量：
因为在这工艺的反响中最主要的就是O2和POCL3，所以它们的流量会直接影响到硅片的阻值。
问题：
1.影响工艺有那些因素：
温区温度，氮气量，炉内压力，氧气量，小氮量。
2.氮气量的作用是什么？
氮气量会对
五、选择、编辑和更改工艺的方法：
可以通过Touchscreen和TSC-IIputer来进展选择、编辑和更改控制。
六、方块电阻一致性的算法：
1.Standarddeviation（1singma）=
〔其中X表示测出的数据值，
表示数据的平均值，n表示测量数据的个数〕
2.Point/Pointuniformity=
×100%
3.Wafer/Waferuniformity=
×100%
4.Run/Rununiformity=
×100%
七、工艺电阻的要求：
〔以55Ω/m2为基准〕
1.Point/Point要求为：
55±3.5（Ω/m2）
2.Wafer/Wafer要求为：
55±3（Ω/m2）
3.Run/Run要求为55±3（Ω/m2）
测试的区域为边缘9mm的四个点和中心点。
如下列图所示：
八、具体工艺的详解：
00LOAD/UNLOAD
--（装载和卸载）
MessageSTANDBY[1].SonalertalarmNo
--（准备行动）
Normalrecipe00Zone1800.0癈Slope10.00癈/minZone2800.0癈Slope10.00癈/minZone3800.0癈Slope10.00癈/minZone4800.0癈Slope10.00癈/minZone5800.0癈Slope10.00癈/min,
profiletableA
--（温度存储在NR00,第一区的温度为800℃，第二区的温度为800℃，第三区的温度为800℃，第四区的温度为800℃，第五区的温度为800℃，拉温的数据存储在TableA中）
Boatto10.0mmat600.0mm/minwithoscillationspeedof10.0mm/min.Variablemand:
No
--（舟在home位置，loaderhead在高位，速度是600mm/min，）
GasN2[1]at5.0[slm]Variablemand:
No
--（大N2的流量是5L/min）
GasO2-LOW[3]at0[sccm]Variablemand:
No
--（O2的流量是0ml/min）
Gas*EXHAUST[6]at5[Pa]Variablemand:
No
--（炉管内的压强为5Pa）
GasN2POCL3[7]at0[sccm]Variablemand:
No
--（小N2的流量为0ml/min）
GasTMPPOCL3[8]at20.0[degr]Variablemand:
No
--（POCL3的温度为20℃）
Setramptimealloutputto30sec
--（设置所用输出上升时间为30秒）
Digitalout,,,POCLOPEN[12]=OFF,,*FINNORM[14]=OFF,*FINABNO[15]=OFF,*RDY2LD[16]=OFFVariablemand:
No
--（数字输出,,,POCLOPEN=关闭,程序正常完毕关闭，程序非正常完毕关闭，R2LD=关闭）
AlarmLimitSettingforAllAnalogOutputChannelat0%
--（报警限制所有设置模拟量输出频道为0%）
AlarmlimitforanaloginputN2ACTEXH6at15.0slmat0%（?
0.0）
--（报警限制模拟量输入的补偿氮为15slm）
AlarmondigitalinN2PRESS[1]=ON,AIRPRESS[2]=ON,DOORCLSD[3]=OFF,REAREXH[4]=ON,UPSPOWER[5]=ON,UPSLOW[6]=ON,TEMPSCR[7]=ON,OVERHEAT[8]=ON
--（报警的数字量为氮气压力为翻开，空气压力为翻开，炉门关闭为关闭，酸排翻开，UPS电源为翻开，UPS低状态为翻开，SCR温度为翻开，过温保护为翻开）
AlarmondigitalinFANSWTCH[9]=ON,TEMPPOCL[10]=ON,LEVLPOCL[11]=ON,CUSTALRM[12]=ON,HEATEXCH[13]=ON,R2DALARM[14]=OFF,*START[15]=OFF,*LDINR2D[16]=OFF
--（报警的数字量是风扇开关为翻开，POCL3温度为翻开，POCL3水平为翻开，热排翻开，R2D报警为关闭，*START状态为关闭，*LDINR2D状态为关闭）
01LOADIN
--（载入）
MessageBOATIN[2].SonalertalarmNo
--（进舟）
Time:
000:
08:
00（hr:
min:
sec）Variablemand:
No
--（时间为8分钟）
Normalrecipe01Zone1835.0癈Slope10.00癈/minZone2835.0癈Slope10.00癈/minZone3835.0癈Slope10.00癈/minZone4835.0癈Slope10.00癈/minZone5835.0癈Slope10.00癈/min,profiletableA
--（温度存储在NR01第一区温度为835℃，第二区的温度为835℃，第三区的温度为835℃，第四区的温度为835℃，第五区的温度为835℃，拉温的数据存储在TableA中）
Boatto2600.0mmat600.0mm/minwithoscillationspeedof10.0mm/min.Variablemand:
No
--（loaderhead在高位，速度为600mm/min,到2600mm位置）
GasN2[1]at2.0[slm]Variablemand:
No
--（大氮的流量为2L/min）
Gas*EXHAUST[6]at-200[Pa]Variablemand:
No
--（炉管内的压强为-200Pa）
Waitforboattoreachsetpoint
--（等待舟到达设定位置）
BranchonboatalarmtostepBOATRETURNUP.SonalertalarmYes
--（舟如果报警就跳转到BOATRETURNUP这步）
Abortrecipe03
--（终止程序为Abort03）
02PADDLEOUT
--（浆出）
MessageBOATOUT[3].SonalertalarmNo
--（舟出）
Time:
000:
08:
00（hr:
min:
sec）Variablemand:
No
--（时间为8分钟）
Boatto10.0mmat1000.0mm/minwithoscillationspeedof0.0mm/min.Variablemand:
No
--（loaderhead在低位，速度为1000mm/min，舟到达home位置）
Waitforboattoreachsetpoint
--（等待舟到达设置位置）
BranchonboatalarmtostepBOATRETURNDOWN.SonalertalarmYes
--（舟如果报警就跳转到BOATRETURNDOWN这步）
Abortrecipe02
--（终止程序为Abort02）
03LEAKCHECK
--（泄漏检查）
MessageTESTING[14].SonalertalarmNo
--（检测）
Time:
000:
01:
00（hr:
min:
sec）Variablemand:
No
--（时间为1分钟）
GasN2[1]at0.1[slm]Variablemand:
No
--（N2的流量为0.1L/min）
GasO2-LOW[3]at0[sccm]Variablemand:
No
--（O2的流量为0ml/min）
Gas*EXHAUST[6]at-200[Pa]Variablemand:
No
--（炉管内的压强为-200Pa）
GasN2POCL3[7]at0[sccm]Variablemand:
No
--（小氮的流量为0ml/min）
AlarmlimitsettingforGas*EXHAUST[6]at15%（?
150Pa）Variablemand:
No
--（报警限制为炉管压强为150Pa）
Waitforgas*EXHAUST[6]
--（等待炉管内的压强）
04HEATUP
--（加热）
MessageHEATUP[6].SonalertalarmNo
--（加热）
Time:
000:
30:
00（hr:
min:
sec）Variablemand:
No
--（时间30分钟）
GasN2[1]at6.5[slm]Variablemand:
No
--（N2的流量为6.5slm）
GasO2-LOW[3]at0[sccm]Variablemand:
No
--（O2的流量为0）
Gas[*EXHAUST[6]]at[5][Pa]Variablemand:
Yes
--（炉管的压力为5Pa）
GasN2POCL3[7]at0[sccm]Variablemand:
No
--（小N2的流量为0）
Digitalout[],,,POCLOPEN[12]=OFF,,*FINNORM[14]=OFF,*FINABNO[15]=OFF,*RDY2LD[16]=OFFVariablemand:
Yes
--（数字输出量POCL翻开状态为关闭，R2D连接为关闭，可用命令为是）
AlarmondigitalinN2PRESS[1]=ON,AIRPRESS[2]=ON,DOORCLSD[3]=ON,REAREXH[4]=ON,UPSPOWER[5]=ON,UPSLOW[6]=ON,TEMPSCR[7]=ON,OVERHEAT[8]=ON
--（报警的内容为数字量N2的压力翻开，空气压力翻开，炉门关闭翻开，UPS电源翻开，UPS低电压翻开，温度可控硅翻开，过温开关翻开）
AlarmlimitsettingforGas*EXHAUST[6]at0%（?
0Pa）Variablemand:
No
--（报警限制在炉管压力为0时）
BranchondigitalinputREAREXH[4]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（酸排的输入数字量分支到COOLDOWN这步）
BranchondigitalinputUPSPOWER[5]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（UPS电源的数字输入量分支到COOLDOWN这步）
BranchondigitalinputCUSTALRM[12]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（CUSTALRM的数字输入量分支到COOLDOWN这步）
BranchondigitalinputHEATEXCH[13]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（HEATEXCH数字输入量分支到COOLDOWN这步）
Waitfortemp833（癈）atloadZone
--（等待第一区温度到达833℃）
Abortrecipe01
--（Abort程序为01）
05PREPURGE
MessagePREPURGE[9].SonalertalarmNo
Time:
[000:
01:
00]（hr:
min:
sec）Variablemand:
Yes
--（时间为1分钟）
Normalrecipe02Zone1835.0癈Slope10.00癈/minZone2835.0癈Slope10.00癈/minZone3835.0癈Slope10.00癈/minZone4835.0癈Slope10.00癈/minZone5835.0癈Slope10.00癈/min,profiletableA
--（温度存储在NR02,第一区的温度为835℃，第二区的温度为835℃，第三区的温度为835℃，第四区的温度为835℃，第五区的温度为835℃,拉温的数据存储在TableA中）
Gas[N2[1]]at[6.5][slm]Variablemand:
Yes
--（N2量为6.5slm）
Gas[O2-LOW[3]]at[150][sccm]Variablemand:
Yes
--（O2量为150sccm）
Gas[N2POCL3[7]]at[600][sccm]Variablemand:
Yes
--（小N2量为600sccm）
AlarmlimitforanaloginputN2ACTEXH6at15.0slmat45%（?
13.5）
--（报警限制为模拟输入量补偿氮小于15*45%）
BranchondigitalinputREAREXH[4]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（酸排的输入数字量分支到COOLDOWN这步）
BranchondigitalinputUPSPOWER[5]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（UPS电源的数字输入量分支到COOLDOWN这步）
BranchondigitalinputCUSTALRM[12]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（CUSTALRM的数字输入量分支到COOLDOWN这步）
BranchondigitalinputHEATEXCH[13]tostepCOOLDOWN.SonalertalarmYes
--（HEATEXCH数字输入量分支到COOLDOWN这步）
06POCL3DEP
MessageDEPOSITION[13].SonalertalarmNo
Time:
[000:
30:
00]（hr:
min:
sec）Variablemand:
Yes
--（这步的时间为30分钟）
Digitalout,,,POCLOPEN[12]=ON,,*FINNORM[14]=OFF,*FINABNO[15]=OFF,*RDY2LD[16]=OFFVariablemand:
No
--（数字量的输出为POCLOPEN[12]=ON,,*FINNORM[14]=OFF,*FINABNO[15]=OFF,*RDY2LD[16]=OFF）
AlarmlimitsettingforGasN2[1]at5%（?
1.5slm）Variablemand:
No
--（报警限制为N2量的5%）
AlarmlimitsettingforGasO2-LOW[3]at5%（?
50sccm）Variablemand:
No
--（报警限制为O2量的5%）
AlarmlimitsettingforGas*EXHAUST[6]at5%（?
50Pa）Variablemand:
No
--（报警限制在炉管压力的5%时）
AlarmlimitsettingforGasN2POCL3[7]at5%（?
50sccm）Variablemand:
No
--（报警限制为小氮量的5%）
Branchongas/pressureO2-LOW[3]tostepPOSTPURGE.SonalertalarmYes
--（O2的压强分流到POSTPURGE这步）
Branchongas/pressure*EXHAUST[6]tostepPOSTPURGE.SonalertalarmYes
--（炉管的压强分流到POSTPURGE这步）
BranchonanaloginputN2ACTEXH6tostepPOSTPURGE.SonalertalarmYes
--（O2的压强分流到POSTPURGE这步）
BranchondigitalinputREAREXH[4]tostepCRITICALSTOP.SonalertalarmYes
--（酸排的数字量输入分流到POSTPURGE这步）
BranchondigitalinputUPSPOWER[5]tostepPOSTPURGE.SonalertalarmYes
--（UPS电源的数字量输入分流到POSTPURGE这步）
BranchondigitalinputCUSTALRM[12]tostepPOSTPURGE.SonalertalarmYes
--（CUSTALRM的数字量输入分流到POSTPURGE这步）
BranchondigitalinputHEATEXCH[13]tostepPOSTPURGE.SonalertalarmYes
--（HEATEXCH的数字量输入分流到POSTPURGE这步）
07POSTPURGE
MessagePOSTPURGE[11].SonalertalarmNo
Time:
000:
05:
00（hr:
min:
sec）Variablemand:
No
--（这步的时间为5分钟）
Gas*EXHAUST[6]at-10[Pa]Variablemand:
No
--（炉管内的压强为-10Pa）
Digitalout,,,POCLOPEN[12]=OFF,,*FINNORM[14]=OFF,*FINABNO[15]=OFF,*RDY2LD[16]=OFFVariablemand:
No
--（数字量输出为POCLOPEN[12]=OFF,,*FINNORM[14]=OFF,*FINABNO[15]=OFF,*RDY2LD[16]=OFF）
AlarmLimitSettingforAllAnalogOutputChannelat0%
--（报警的设置为所有的模拟量在0%）
AlarmlimitforanaloginputN2ACTEXH6at15.0slmat0%（?
0.0）
--（报警的设置为模拟量补偿氮为0%时）
BranchondigitalinputUPSLOW[6]to
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