扩散炉工艺文件.docx

1、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PN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PN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

2、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

3、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pn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

4、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+3PCL5PCL5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+10CL22P2O5+5Si=5

5、SiO2+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Touch screen 和TSC-II puter 来进展选

6、择、编辑和更改控制。六、方块电阻一致性的算法：1. Standard deviation(1 singma)= 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/Point uniformity =100%3. Wafer/Wafer uniformity = 100%4. Run/Run uniformity = 100%七、工艺电阻的要求：以55/m2为基准1.Point/Point 要求为：553.5(/m2)2.Wafer/Wafer 要求为：553(/m2)3.Run/Run 要求为553(/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

7、、具体工艺的详解： 00 LOAD/UNLOAD-(装载和卸载)Message STANDBY 1. Sonalert alarm No-(准备行动) Normal recipe 00 Zone1 800.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone2 800.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone3 800.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone4 800.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone5 800.0 癈 Slope 10.00 癈/min ,profile table A -(温度存储在NR00, 第一区的温度为800，第二区的温度

8、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Table A中)Boat to 10.0 mm at 600.0 mm/min with oscillation speed of 10.0 mm/min. Variable mand: No-(舟在home位置，loader head在高位，速度是600mm/min，)Gas N2 1 at 5.0 slm Variable mand: No-(大N2的流量是5L/min)Gas O2-LOW 3 at 0 sccm Variable mand: No-(O2的流量是0ml/min)Gas *EXH

9、AUST 6 at 5 Pa Variable mand: No-(炉管内的压强为5Pa)Gas N2 POCL3 7 at 0 sccm Variable mand: No-(小N2的流量为0ml/min)Gas TMPPOCL3 8 at 20.0 degr Variable mand: No-(POCL3的温度为20)Set ramptime all output to 30 sec-(设置所用输出上升时间为30秒)Digital out ,POCLOPEN12 = OFF,*FINNORM14 = OFF,*FINABNO15 = OFF,*RDY2LD16 = OFF Variabl

10、e mand: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)Alarm Limit Setting for All Analog Output Channel at 0 %-(报警限制所有设置模拟量输出频道为0%)Alarm limit for analog input N2ACTEXH 6 at 15.0 slm at 0 % (?0.0)-(报警限制模拟量输入的补偿氮为15slm)Alarm on digital in N2 PRESS1 = ON,AIRPRESS2 = ON,DOORCLSD3 = OFF,REAREXH4 = ON,

11、UPSPOWER5 = ON,UPSLOW6 = ON,TEMP SCR7 = ON,OVERHEAT8 = 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) Alarm on digital in FANSWTCH9 = ON,TEMPPOCL10 = ON,LEVLPOCL11 = ON,CUSTALRM12 = ON,HEATEXCH13 =ON,R2DALARM14 = OFF,*START15 = OFF,*LDINR2D16 = OFF-(报警的数字量是风扇开关为翻开， POCL

12、3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)01 LOAD IN-(载入)Message BOAT IN 2. Sonalert alarm No-(进舟) Time: 000:08:00 (hr:min:sec) Variable mand: No-(时间为8分钟)Normal recipe 01 Zone1 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone2 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone3 835.0癈 Slope 10.00 癈/min Zone4 835.0 癈 Slo

13、pe 10.00 癈/min Zone5 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min, profile table A-(温度存储在NR 01 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Table A中) Boat to 2600.0 mm at 600.0 mm/min with oscillation speed of 10.0 mm/min. Variable mand: No-(loader head在高位，速度为600mm/min, 到2600mm位置)Gas N2 1 at 2.0 slm V

14、ariable mand: No-(大氮的流量为2L/min)Gas *EXHAUST 6 at -200 Pa Variable mand: No-(炉管内的压强为-200Pa)Wait for boat to reach setpoint-(等待舟到达设定位置)Branch on boat alarm to step BOAT RETURN UP. Sonalert alarm Yes-(舟如果报警就跳转到BOAT RETURN UP这步)Abort recipe 03-(终止程序为Abort 03)02PADDLE OUT-(浆出)Message BOAT OUT 3. Sonalert

15、 alarm No-(舟出)Time: 000:08:00 (hr:min:sec) Variable mand: No-(时间为8分钟)Boat to 10.0 mm at 1000.0 mm/min with oscillation speed of 0.0 mm/min. Variable mand: No-(loader head在低位，速度为1000mm/min，舟到达home位置)Wait for boat to reach setpoint-(等待舟到达设置位置)Branch on boat alarm to step BOAT RETURN DOWN. Sonalert ala

16、rm Yes-(舟如果报警就跳转到BOAT RETURN DOWN这步)Abort recipe 02-(终止程序为Abort 02)03LEAKCHECK-(泄漏检查)Message TESTING 14. Sonalert alarm No-(检测)Time: 000:01:00 (hr:min:sec) Variable mand: No-(时间为1分钟)Gas N2 1 at 0.1 slm Variable mand: No-(N2的流量为0.1L/min)Gas O2-LOW 3 at 0 sccm Variable mand: No-(O2的流量为0ml/min) Gas *EX

17、HAUST 6 at -200 Pa Variable mand: No-(炉管内的压强为-200Pa)Gas N2 POCL3 7 at 0 sccm Variable mand: No-(小氮的流量为0ml/min)Alarm limit setting for Gas *EXHAUST 6 at 15 % ( ?150 Pa ) Variable mand: No-(报警限制为炉管压强为150Pa)Wait for gas *EXHAUST 6-(等待炉管内的压强)04 HEATUP-(加热)Message HEAT UP 6. Sonalert alarm No-(加热)Time: 0

18、00:30:00 (hr:min:sec) Variable mand: No-(时间30分钟) Gas N2 1 at 6.5 slm Variable mand: No-(N2的流量为6.5slm)Gas O2-LOW 3 at 0 sccm Variable mand: No-(O2的流量为0)Gas *EXHAUST 6 at 5 Pa Variable mand: Yes-(炉管的压力为5Pa)Gas N2 POCL3 7 at 0 sccm Variable mand: No-(小N2的流量为0)Digital out ,POCLOPEN12 = OFF,*FINNORM14 =

19、OFF,*FINABNO15 = OFF,*RDY2LD16 = OFF Variable mand: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)Alarm on digital in N2 PRESS1 = ON,AIRPRESS2 = ON,DOORCLSD3 = ON,REAREXH4 = ON,UPSPOWER5 = ON,UPSLOW6 = ON,TEMP SCR7 = ON,OVERHEAT8 = 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)Alarm limi

20、t setting for Gas *EXHAUST 6 at 0 % ( ?0 Pa ) Variable mand: No-(报警限制在炉管压力为0时)Branch on digital input REAREXH 4 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(酸排的输入数字量分支到COOLDOWN这步)Branch on digital input UPSPOWER 5 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(UPS电源的数字输入量分支到COOLDOWN这步)Branch on digital input CUSTAL

21、RM 12 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(CUSTALRM的数字输入量分支到COOLDOWN这步)Branch on digital input HEATEXCH 13 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(HEATEXCH数字输入量分支到COOLDOWN这步)Wait for temp 833 (癈) at load Zone-(等待第一区温度到达833)Abort recipe 01-(Abort 程序为01)05 PREPURGEMessage PREPURGE 9. Sonalert alarm NoT

22、ime: 000:01:00 (hr:min:sec) Variable mand: Yes-(时间为1分钟)Normal recipe 02 Zone1 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone2 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone3 835.0癈 Slope 10.00 癈/min Zone4 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min Zone5 835.0 癈 Slope 10.00 癈/min ,profile table A-(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

23、835，第五区的温度为835,拉温的数据存储在Table A中)Gas N2 1 at 6.5 slm Variable mand: Yes-(N2量为6.5slm)Gas O2-LOW 3 at 150 sccm Variable mand: Yes-(O2量为150sccm)Gas N2 POCL3 7 at 600 sccm Variable mand: Yes-(小N2量为600sccm)Alarm limit for analog input N2ACTEXH 6 at 15.0 slm at 45 % (?13.5)-(报警限制为模拟输入量补偿氮小于15*45%)Branch on

24、 digital input REAREXH 4 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(酸排的输入数字量分支到COOLDOWN这步)Branch on digital input UPSPOWER 5 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(UPS电源的数字输入量分支到COOLDOWN这步)Branch on digital input CUSTALRM 12 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(CUSTALRM的数字输入量分支到COOLDOWN这步)Branch on digit

25、al input HEATEXCH 13 to step COOLDOWN. Sonalert alarm Yes-(HEATEXCH数字输入量分支到COOLDOWN这步)06 POCL3 DEPMessage DEPOSITION 13. Sonalert alarm NoTime: 000:30:00 (hr:min:sec) Variable mand: Yes-(这步的时间为30分钟)Digital out ,POCLOPEN12 = ON,*FINNORM14 = OFF,*FINABNO15 = OFF,*RDY2LD16 = OFF Variable mand: No-(数字量的

26、输出为POCLOPEN12 = ON,*FINNORM14 = OFF,*FINABNO15 = OFF,*RDY2LD16 = OFF)Alarm limit setting for Gas N2 1 at 5 % ( ?1.5 slm ) Variable mand: No-(报警限制为N2量的5%)Alarm limit setting for Gas O2-LOW 3 at 5 % ( ?50 sccm) Variable mand: No-(报警限制为O2量的5%)Alarm limit setting for Gas *EXHAUST 6 at 5 % ( ?50 Pa ) Var

27、iable mand: No-(报警限制在炉管压力的5%时)Alarm limit setting for Gas N2 POCL3 7 at 5 % ( ?50 sccm) Variable mand: No-(报警限制为小氮量的5%)Branch on gas/pressure O2-LOW 3 to step POSTPURGE. Sonalert alarm Yes-(O2的压强分流到POSTPURGE这步)Branch on gas/pressure *EXHAUST 6 to step POSTPURGE. Sonalert alarm Yes-(炉管的压强分流到POSTPURGE

28、这步)Branch on analog input N2ACTEXH 6 to step POSTPURGE. Sonalert alarm Yes-(O2的压强分流到POSTPURGE这步)Branch on digital input REAREXH 4 to step CRITICAL STOP. Sonalert alarm Yes-(酸排的数字量输入分流到POSTPURGE这步)Branch on digital input UPSPOWER 5 to step POSTPURGE. Sonalert alarm Yes-(UPS电源的数字量输入分流到POSTPURGE这步)Bran

29、ch on digital input CUSTALRM 12 to step POSTPURGE. Sonalert alarm Yes-(CUSTALRM的数字量输入分流到POSTPURGE这步)Branch on digital input HEATEXCH 13 to step POSTPURGE. Sonalert alarm Yes-(HEATEXCH的数字量输入分流到POSTPURGE这步)07 POSTPURGEMessage POSTPURGE 11. Sonalert alarm NoTime: 000:05:00 (hr:min:sec) Variable mand: N

30、o-(这步的时间为5分钟)Gas *EXHAUST 6 at -10 Pa Variable mand: No-(炉管内的压强为-10Pa)Digital out ,POCLOPEN12 = OFF,*FINNORM14 = OFF,*FINABNO15 = OFF,*RDY2LD16 = OFF Variable mand:No-(数字量输出为POCLOPEN12 = OFF,*FINNORM14 = OFF,*FINABNO15 = OFF,*RDY2LD16 = OFF)Alarm Limit Setting for All Analog Output Channel at 0 %-(报警的设置为所有的模拟量在0%)Alarm limit for analog input N2ACTEXH 6 at 15.0 slm at 0 % (?0.0)-(报警的设置为模拟量补偿氮为0%时)Branch on digital input UPS LOW 6 to