扩散炉培训课件

17四月2024扩散炉培训主要内容213扩散炉的使用安全4石英管清洗机的使用和安全四探针的使用和注意事项高温扩散炉结构及注意事项扩散—太阳能电池制造核心工序高温扩散炉外观扩散—太阳能电池制造核心工序控制柜推舟净化台电阻加热炉气源柜排风气源柜炉体柜计算机控制柜推舟机构排废口净化操作台电源总进线进气扩散炉的四部分扩散—太阳能电池制造核心工序1.1控制部分整个控制柜分为五层，计算机控制部分分上层、中上层、中下层及下层四个独立部分，每层控制对应层的推舟、炉温及气路部分，是扩散/氧化系统的控制中心。在控制柜的底层，安装有四管控制系统的推舟控制装置、保护电路及电路转接控制板,前盖板上装有三相电源指示灯及照明、净化、抽风开关等。

扩散—太阳能电池制造核心工序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四层推舟的丝杠、导轨副传动系统及SiC悬臂桨座，丝杠的右端安装有驱动步进电机，导轨的两端是限位开关。柜子的下部装有控制电路转接板及净化用风机。电阻加热炉部分电阻加热炉柜共有六层。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。中间部分分四层放置四个炉管，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1.2推舟净化部分扩散—太阳能电池制造核心工序气源柜分为五层。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、及源瓶冷阱等。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。

1.3气源部分扩散—太阳能电池制造核心工序1.4气路结构三种气体：氮气（N2）氧气（O2）压缩空气扩散—太阳能电池制造核心工序1.5气路结构各阀门名称扩散—太阳能电池制造核心工序减压阀干燥器波纹管手动阀常开电磁阀手动截止阀浮子流量计质量流量控制器气动阀防腐单向阀单向阀石英源瓶石英管1.6系统控制原理加热控制原理进退舟控制原理气体流量控制原理扩散—太阳能电池制造核心工序1.7主要性能指标温度控制范围：400～1100℃恒温区长度及精度：≤±1℃/800mm（801～1100℃）≤±1.5℃/800mm（400～800℃）单点温度稳定性：≤±1℃/24h爬升率:15℃/min(最大)下降率:5℃/min(最大)具有自动斜率升降温及恒温功能采用碳化硅桨悬臂自动送片机构，舟速50～500mm/min连续可调；净化工作台净化级别：100级（环境10000级）扩散—太阳能电池制造核心工序1.7扩散软件系统主界面温度设定与监控流量设定与监控进退舟操作净化风机开关温度、流量曲线图功能菜单扩散—太阳能电池制造核心工序1.8扩散软件系统主界面温度设定与监控流量设定与监控压力检测进退舟操作净化风机开关温度、流量曲线图功能菜单扩散—太阳能电池制造核心工序1.9数据编辑窗口编辑工艺号打开工艺号可存储99条工艺扩散—太阳能电池制造核心工序1.10数据编辑窗口编辑工艺号打开工艺号可存储99条工艺限定修改数据扩散—太阳能电池制造核心工序1.11工艺运行界面显示工艺运时间和工艺剩余时间工艺运行中察看温度和流量值温度曲线实时监控扩散—太阳能电池制造核心工序1.12工艺运行界面显示工艺运时间和工艺剩余时间工艺运行中察看温度和流量值温度曲线实时监控扩散—太阳能电池制造核心工序1.13历史记录界面记录每条运行过的工艺数据察看相应的工艺曲线扩散—太阳能电池制造核心工序1.14断点启动界面在中途退出或者因断电、死机等原情况下使用扩散—太阳能电池制造核心工序1.15用户管理界面可以添加用户删除用户修改密码扩散—太阳能电池制造核心工序1.16切换用户界面低级别切换，需输入当前用户密码高级别直接输入用户密码切换扩散—太阳能电池制造核心工序1.17报警窗口控制热偶短路或温控仪温度显示异常扩散小N2检测值与设定值偏差大于20%超温断偶扩散小氮超压清洗小氮超压扩散—太阳能电池制造核心工序1.18气路部分气路部分从左到右分别是氧气.清洗小氮.扩散小氮.大氮.需要用到气体时，系统会自动开启气动阀。清洗小氮和扩散小氮出气口装有单向阀门。防止倒灌，损坏流量计。大氮作为保护气体，一根直接通入石英管内，另外一根连着浮子流量计，关机时会自己开启。保护石英管。扩散—太阳能电池制造核心工序氧气三氯氧磷三氯乙烷氮气气动阀由PVC材质制造。耐腐蚀。运行工艺时，需要通入三氯乙烷和三氯氧磷是系统会自动开启。靠连接在上面的两跟压缩空气管，通入高压的空气，下压气动阀。形成一个通路。清洗时严禁用酸清洗。内部有金属。1.19气动阀扩散—太阳能电池制造核心工序压缩空气此处是挡板最容易损坏的地方，石英套管的后方连接有弹簧，由于弹簧的力量，经常会造成套管脱离挡板的内部，进舟时，由于没有发现，石英套管末端抵在铁挡板上，造成整个挡板的损坏。所以进舟时应该认真检查石英套管是否在铁挡板内部。以免损坏石英挡板1.20石英挡板与铁挡板连接处扩散—太阳能电池制造核心工序石英挡板与桨接触的地方经常容易损坏，特别是排气管，装挡板时应该扶住挡板，以免损坏。1.21石英挡板扩散—太阳能电池制造核心工序炉口抽风连接着外部的抽风系统，是运行工艺时废气的排放出口。由于长时间的使用，管道内部沉积了可凝物，由于时间长没有人清理，会低落下磷酸，污染片子和石英舟。甚至是石英管。所以炉口抽风应经常擦拭。1.22开管炉口抽风系统扩散—太阳能电池制造核心工序尾部排气套件包含排废气管和热偶管。连接处由聚四氟乙烯密封圈连接。外面有夹子夹牢。扩散—太阳能电池制造核心工序1.23闭管尾气装置此螺丝用于固定碳化硅桨。防止左右晃动。也用于封堵工艺运行时的废弃由桨的缝隙跑出。该螺丝拧时感觉紧就可以，桨不晃动即可，严禁用力拧，以免抵裂碳化硅桨。1.24闭管固定碳化硅桨螺丝扩散—太阳能电池制造核心工序D管炉尾挡板的拆卸必须要两人一起操作。一人负责固定住挡板，另外一人负责拧螺丝。以防挡板掉下砸断进气石英管和尾气管。1.25闭管炉尾挡板的装卸扩散—太阳能电池制造核心工序1.进舟时保证净化风机开启。2.温控仪没有工艺人员允许严禁乱调。3.控制柜面板上的“消声”按钮是当系统出现故障，发出声光报警后，按下它，蜂鸣器便不再发声；但此时并不表示故障已经解除，必须在排除故障后将其松开。正常运行时，保证消声按钮是弹起的。

4.急停按钮是当进、出舟过程中出现意外时，手动停止用的，在正常工艺时，请注意保持该按钮不要按下。1.26使用中的注意事项扩散—太阳能电池制造核心工序5.桨的位置调好后，基座上下、前后以及端头的俯仰调节螺钉均不得再随意调动，否则在进出舟过程中极易造成石英挡板以及硅片的损坏，严重的还会直接损坏石英管和桨。6.石英炉门与桨的接触部位请定期进行清洗，防止由于工艺残留物堆积使得滑动不畅造成石英门损坏。运行工艺时必须摇动挡板。7.主送气管道在清洗石英管接入设备之前应先排空，通入纯净高压气体吹洗干净，否则管道内的不洁净物质会引起气动阀关闭不密封以及造成过滤器和质量流量控制器的堵塞及损坏。1.27使用中的注意事项扩散—太阳能电池制造核心工序8.压缩空气、高纯N2、高纯O2等各种气体进气压力设定值（气源柜减压阀表读数）均应调在0.3～0.4Mpa之内，太小会使得气动阀难以开启以及质量流量控制器流量显示不稳定，太大则有可能损坏过滤器及质量流量控制器。9.POCL3扩散源具有极强的腐蚀性，如果磷源洒在了恒温槽内，应马上拔下恒温槽的电源插头，将槽内的水倒掉并清洗干净，否则会造成恒温槽内的致冷铜管因受腐蚀而穿孔。1.28使用中的注意事项扩散—太阳能电池制造核心工序设备外壳一定要有良好的接地。

出现故障时必须先切断电源再分步检查，严禁在未弄清故障原因的情况下带电检测。

当系统出现报警时，必须在彻底排除故障后，方可重新开机。

运行工艺过程中，炉口废气室及源柜的排气口，一定要与排风系统相通，保证抽气排毒畅通。1.29设备的安全使用扩散—太阳能电池制造核心工序5对超温保护系统应作定期检查，看是否工作可靠。如果晚上设置自动保温，要求设置的最高报警温度小于1120℃，在进入自动保温前应先测试一下超温保护系统是否灵敏可靠。

6、气柜下方是380V电压，打扫时一定要小心，谨防水和其他导电的物品落入下方。引起短路和人员伤害。1.30设备的安全使用扩散—太阳能电池制造核心工序1.31使用保养保持净化台面的清洁卫生。检查恒温水槽是否稳定在设定温度，有无报警。工艺运行前，检查石英挡板、石英门是否完好。定期清理废气室排出的偏磷酸（每月）。定期检查恒温水槽冷却水的水质，必要时更换（每月）。定期清理净化滤网，保证净化台的洁净度（每月）。保持气柜干净，检查各阀件、三通、四通等密封性。进退舟期间检查丝杠是否灵活，有异响。扩散—太阳能电池制造核心工序二、四探针测试仪及注意事项四探针测试仪由两部分组成。左边是显示设备，用于运算数据和显示。右边是测试设备，用于硅片的检测。扩散—太阳能电池制造核心工序2.1四探针测试仪后面板输出端PC接口保险丝开关电源扩散—太阳能电池制造核心工序2.2测方块电阻作业1.调整测试电流：使“R□”、“I”、“EXCH.1”显示灯亮，将电流档位0.1mA调至10mA，将待测量的硅片取出放在测试台上（扩散面向上），按下降按钮，使针头平压在硅片上（四针平齐），校准电流，调整电流值为4.530mA。（根据硅片尺寸规格进行调整）。2.测量方块电阻：将“I”的指示灯切换至R□/ρ档，读取稳定值，并记录在电池生产记录中，重复以上步骤（注意炉里、炉中、炉口加以区分。3.判断是否返工根据规定的工艺要求判断是否要返工，并及时调节扩散的温度。将测试完的硅片卸到承载盒中，测量过程完毕。扩散—太阳能电池制造核心工序方块电阻：扩散层的薄层电阻也称方块电阻，常用Rs或R口表示。所谓薄层电阻，就是表面为正方形的半导体薄层在电流方向上所呈现的电阻。金属导体的电阻公式R=ρl/s，与之类似，薄层电阻的大小为：Rs=ρl/at，如右图：当l=a即为一个方块时：

Rs=ρ/t2.3四探针工作原理扩散—太阳能电池制造核心工序这就是我们常用的四探针针头，它由钨钢制造，四根针分别连接着设备内部的四个接口。其中1针和4针测试时通过电流。2针和3针测试时通过电压。数值输入进设备后经过计算，由显示屏显示出来2.4四探针探头扩散—太阳能电池制造核心工序三、石英管清洗机扩散—太阳能电池制造核心工序控制面板由开关.电源按钮.急停和操作面板组成。开机时先开总电源，再按电源开关。关机时先按电源开关，再关总电源。遇到紧急情况时按急停按钮，记住复位。3.1石英管清洗机控制面板扩散—太阳能电池制造核心工序3.2石英管清洗机控制面板操作方法J1-1清洗槽进水

C0-1腐蚀槽排水

C1-1清洗槽排水DO-1腐蚀槽转动D1-1清洗槽转动中：机械臂停止扩散—太阳能电池制造核心工序后：机械臂移动到清洗槽前：机械臂移动到腐蚀槽

JO-1腐蚀槽进水清洗石英管的注意事项扩散—太阳能电池制造核心工序4.1上下片时注意，以免烫伤扩散—太阳能电池制造核心工序4.2源瓶的阀门扩