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1、磷扩散磷扩散 PN结结太阳电池的心脏太阳电池的心脏扩散的目的:形成扩散的目的:形成PNPN结结PN结的制造结的制造n n制造一个PN结并不是把两块不同类型(p型和n型)的半导体接触在一起就能形成的。n n必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域,另一部分是N型区域。n n也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接触。扩散装置示意图扩散装置示意图气路图气路图压缩空气O2N2(1.2)N2(3.4)扩散炉总体结构扩散炉总体结构 n n控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉部分、气源部分。影响扩散的因素影响扩散的因素n n管内气体中杂质源的浓度n n扩散温度n n扩散时间太阳电池磷扩散方法太阳电池磷扩
2、散方法三氯氧磷(POCl3)液态源扩散喷涂磷酸水溶液后链式扩散丝网印刷磷浆料后链式扩散本公司目前采用的是第一种方法。POCl3 简介简介POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源n n无色透明液体,具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。n n比重为1.67,熔点2,沸点107,在潮湿空气中发烟。n nPOCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发。POCl3磷扩散原理磷扩散原理n nPOClPOCl3 3在高温下在高温下(600600)分解生成五氯化磷分解生成五氯化磷(PClPCl5 5)和五氧化二磷和五氧化二磷(P P2 2O O5 5),其反应式如下:,其反应式如下:n n生成的生成的P
3、P2 2O O5 5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅(SiOSiO2 2)和磷原子,其反应式如下:)和磷原子,其反应式如下:POCl3磷扩散原理磷扩散原理n n由上面反应式可以看出,由上面反应式可以看出,POClPOCl3 3热分解时,如果没有外来热分解时,如果没有外来的氧(的氧(O O2 2)参与其分解是不充分的,生成的)参与其分解是不充分的,生成的PClPCl5 5是不易分是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。但在解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。但在有外来有外来O O2 2存在的情况下,存在的情况下,PClPCl5 5会进一
4、步分解成会进一步分解成P P2 2O O5 5并放出并放出氯气(氯气(ClCl2 2)其反应式如下:)其反应式如下:n n生成的生成的P P2 2O O5 5又进一步与硅作用,生成又进一步与硅作用,生成SiOSiO2 2和磷原子,由此和磷原子,由此可见,在磷扩散时,为了促使可见,在磷扩散时,为了促使POClPOCl3 3充分的分解和避免充分的分解和避免PClPCl5 5对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气定流量的氧气 。POCl3磷扩散原理磷扩散原理n n在有氧气的存在时,在有氧气的存在时,POClPOCl3 3热分解的反应式
5、为:热分解的反应式为:n nPOClPOCl3 3分解产生的分解产生的P P2 2O O5 5淀积在硅片表面,淀积在硅片表面,P P2 2O O5 5与硅与硅反应生成反应生成SiOSiO2 2和磷原子,并在硅片表面形成一层和磷原子,并在硅片表面形成一层磷磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散 。POCl3磷扩散原理磷扩散原理n nPOCl3 3液态源扩散方法具有生产效率较高,得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点,这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。扩散注意点:扩散注意点:nn 1 1、必须保证扩散间的工艺卫生、必须保证扩散间的工艺卫生,所有工夹
6、具必须永远所有工夹具必须永远保持干净的状态保持干净的状态,(,(包括包括TEFLONTEFLON夹子夹子,石英舟,舟叉,石英舟,舟叉,炭化硅桨炭化硅桨)扩散间洁净度小于扩散间洁净度小于一万级一万级一万级一万级.n n2 2、任何用具不得直接与人体或者其他未经过清洗的、任何用具不得直接与人体或者其他未经过清洗的表面接触,石英舟或石英舟叉应放置在清洗干净的玻璃表面接触,石英舟或石英舟叉应放置在清洗干净的玻璃表面上,表面上,sitsit桨暴露在空气中的时间应越短越好,所有作桨暴露在空气中的时间应越短越好,所有作业必须在洁净窗中完成。业必须在洁净窗中完成。n n3 3、源瓶要严加密封,实施、源瓶要严加
7、密封,实施“双人双锁双人双锁”制,即工艺,制,即工艺,制造员工各一制造员工各一 把,换源时通知巡检,然后才可以更换。把,换源时通知巡检,然后才可以更换。PoCl3PoCl3会与水反应生成会与水反应生成P2O5P2O5和和HClHCl,所以发现,所以发现PCl3PCl3出现淡出现淡黄色时就不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥,黄色时就不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥,如果石英管内有水气存在就会使如果石英管内有水气存在就会使P2O5P2O5水解偏磷酸,使水解偏磷酸,使管道内出现白色沉积物和在粘滞液体,另外偏磷酸会落管道内出现白色沉积物和在粘滞液体,另外偏磷酸会落到硅片上污染硅片到硅片上污染
8、硅片 。扩散注意点:扩散注意点:n n4、禁止每台扩散炉四进四出。n n 5、在正常运行工艺时,舟在前进,切记不可以开断点启动。否则舟会停止在半空中,在做磷扩散。n n6、扩散间传递窗的里外两扇门不能同时打开,开门是不能用力过大,防止传递窗门破裂,绝不允许通过传递窗进行交谈。扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程 n n打开扩散传递窗打开扩散传递窗 对扩散传递窗进行确认对扩散传递窗进行确认 n n开窗取硅片开窗取硅片 n n硅片是否甩干硅片是否甩干 NO NO 退回清洗间重新甩干退回清洗间重新甩干 n nYESYESn n 将硅片取出放置于洁净工作台将硅片取出放置于洁净工作台n n 关闭窗口关闭窗口
9、n n调节真空大小使用真空吸笔进行装片调节真空大小使用真空吸笔进行装片 每槽装每槽装2 2片片扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程n n核对硅片数量是否与流程卡上一致核对硅片数量是否与流程卡上一致 n n填写流程卡上流入碎片,差异和流入合格品数三项填写流程卡上流入碎片,差异和流入合格品数三项n n将空盒及时退还清洗间并将碎片收集放好(面积大于将空盒及时退还清洗间并将碎片收集放好(面积大于1/21/2的单独放置)的单独放置)n n将装好硅片的石英舟用舟叉放置于桨臂上将装好硅片的石英舟用舟叉放置于桨臂上n n用石英舟叉将挡板放置于桨的末端用石英舟叉将挡板放置于桨的末端n n检查源瓶液位的变化量检查源瓶
10、液位的变化量 戴好防护用品进行检查戴好防护用品进行检查 扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程n n点击工艺运行,选择所需工艺进行扩散点击工艺运行,选择所需工艺进行扩散n n扩散时对视图切换进行随时监视,确保温度和流量受控扩散时对视图切换进行随时监视,确保温度和流量受控n n工艺完后点击返回按钮退回手动操作状态工艺完后点击返回按钮退回手动操作状态n n使用石英舟叉将挡板取下放置于玻璃上,注意不要放在使用石英舟叉将挡板取下放置于玻璃上,注意不要放在桨进出的轨迹上桨进出的轨迹上n n使用石英舟叉将满舟从桨上取下,放置于卸片台上冷却使用石英舟叉将满舟从桨上取下,放置于卸片台上冷却n n从一舟上用吸笔均匀取
11、出从一舟上用吸笔均匀取出5 5片硅片待测方块电阻片硅片待测方块电阻 n n打开四探针测试台和测试仪的电源打开四探针测试台和测试仪的电源 扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程n n初次测量时需预热一段时间初次测量时需预热一段时间n n将电流档次从将电流档次从0.10.1改成改成1010n n使使“R R。”“”“I”“EXCH.1”I”“EXCH.1”显示灯亮显示灯亮n n将硅片放置于测试台白线内将硅片放置于测试台白线内n n点击下降按钮使针头平压在硅片上点击下降按钮使针头平压在硅片上 n n确认四探针保持水平确认四探针保持水平n n调整电流值到调整电流值到4.5304.530后将后将“I”I”指示
12、灯切换成指示灯切换成“R R。/P”/P”状状态态 扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程n n隔2小时校准电流一次n n读取瞬间数值记录于表格中 n n点击上升按钮 n n等针头到达上升位置时取出硅片n n将超范围片取出作返工片处理,并记录下数量和在炉中所处位置 扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程n n进行工艺参数的调整确保方块电阻受控(对应所在位置进行温度的调节,偏低降温、偏高升温)n n将合格硅片卸入纸盒中n n将卸片时产生的碎片按是否大于1/2分开放置n n做好岗位5S工作n n清点合格电池片的数量将本工序流程卡余项完成扩散基本工艺流程扩散基本工艺流程n n硅片和流程卡一起放入扩散传递出口 n
13、 n对传递窗进行确认.扩散炉开机流程扩散炉开机流程 n n开启电源进入WIN环境n n键入初始密码AAAAA进入程序n n点击数据编辑按钮进入工艺编辑屏编辑所需工艺n n点击存盘退出,返回主操作屏n n点击工艺运行选择所需工艺进行扩散n n扩散时对视图切换进行随时监视确保温度和流量受控n n工艺完成后点击返回按钮退回手动操作屏n n退出系统,关机石英管拆装流程石英管拆装流程 n n确认炉中无硅片,并将除大确认炉中无硅片,并将除大N2N2外的气体全部关闭(将源外的气体全部关闭(将源瓶的阀门旋紧)瓶的阀门旋紧)n n点击加热关按钮进行降温点击加热关按钮进行降温n n将炉门打开进行散热并等待炉温降至
14、将炉门打开进行散热并等待炉温降至8080度以下(大概需度以下(大概需要要5 5小时小时)n n旋松不锈钢炉门的固定螺丝和调节浆位高低的螺母旋松不锈钢炉门的固定螺丝和调节浆位高低的螺母n n将碳化硅浆连同石英门和底座一同取下将碳化硅浆连同石英门和底座一同取下n n将尾挡板取下存放好备洗将尾挡板取下存放好备洗n n将浆座螺丝和石英门螺丝旋松,将其从浆上取下将浆座螺丝和石英门螺丝旋松,将其从浆上取下n n关闭所有气体关闭所有气体n n将热电偶取出,小心存放一旁备用将热电偶取出,小心存放一旁备用石英管拆装流程石英管拆装流程n n将气路总接管与石英管分离n n将进气处不锈钢盖板取下(注意:不可任钢板自由
15、下落,须用手扶好小心石英管的尾部!)n n将隔热砖小心取出n n将炉口处不锈钢方板取下n n将炉管从炉体中取出(须3人操作,小心操作)n n将拆下的炉管放入纸箱内待洗n n对管口、盖板及浆座处的偏磷酸进行擦洗n n对气柜处的软管进行更换(工艺人员更换)n n清洗管子、浆、挡板等物品石英管拆装流程石英管拆装流程n n将洁净的管子从纸箱中抬出n n将管子装入炉体中(3人操作)n n将隔热砖装好n n将进气不锈钢盖板装上n n将炉口不锈钢盖板装上n n将碳化硅浆、石英门、底座安装好n n对炉管的密封性进行调整,浆位高低的调整n n安装气路和热偶n n打开源瓶阀门石英管拆装流程石英管拆装流程n n调试
16、气体流量n n升温、做TCA和饱和(8+1)n n扩散源瓶示意图源瓶示意图更换源瓶注意事项更换源瓶注意事项 n n进行有关源瓶的操作时,均需两人配合进行,操作完成进行有关源瓶的操作时,均需两人配合进行,操作完成后互相检查确认无误后进行生产。后互相检查确认无误后进行生产。n n1 1 更换源瓶时要注意接口的正确接法,分清进口和出口。更换源瓶时要注意接口的正确接法,分清进口和出口。n n2 2更换源瓶时检查源瓶接头是否松动,漏气。更换源瓶时检查源瓶接头是否松动,漏气。n n3 3将新源瓶替上时,先将源瓶阀门关紧。在进行接管,将新源瓶替上时,先将源瓶阀门关紧。在进行接管,结束后将源瓶阀门打开。结束后
17、将源瓶阀门打开。n n4 4初次通气时,先设置小流量气体进行测试,确保源瓶初次通气时,先设置小流量气体进行测试,确保源瓶各接头无泄漏后,可逐步加大流量,直至工艺所需数值。各接头无泄漏后,可逐步加大流量,直至工艺所需数值。n n5 5在使用过程中,发现泄漏应尽快将相应的气阀关闭,在使用过程中,发现泄漏应尽快将相应的气阀关闭,并及时通知工艺以及设备人员进行处理。并及时通知工艺以及设备人员进行处理。n n6 6在整个操作过程中,要戴好放毒面具及相应防护用品,在整个操作过程中,要戴好放毒面具及相应防护用品,注意工艺卫生及生产安全!注意工艺卫生及生产安全!换换PoCl3注更意点注更意点 序号序号动作姿势
18、描述动作姿势描述工装夹具工装夹具时间时间 S S备注备注1 1确认工艺已经停止运转,可换源确认工艺已经停止运转,可换源 5 5 2 2戴好防毒面具(有效性确认)、手套戴好防毒面具(有效性确认)、手套(汗布内、乳胶外)(汗布内、乳胶外)防毒面具防毒面具3 3切断气源(小)切断气源(小)4 4关进气阀(关进气阀(A A)1010左手稳住左手稳住阀阀5 5关出气阀(关出气阀(B B)1010左手稳住左手稳住阀阀6 6将源瓶从源瓶座中取出,将软管拔下。将源瓶从源瓶座中取出,将软管拔下。2020轻轻的轻轻的换换PoCl3注更意点:注更意点:7 7将将空空瓶瓶送送至至抽抽风橱中风橱中2626左手稳住阀左手
19、稳住阀8 8检检查查待待换换源源瓶瓶的的密密封封性性(裂裂纹纹、旋旋纽纽松松脱脱、残残液)液)1515在橱窗中进行在橱窗中进行9 9用用周周转转盒盒将将源源瓶瓶取取到到设设备备处处26261010接气路软管接气路软管2727进出对应确认进出对应确认1111开出气阀开出气阀1010左手稳住阀左手稳住阀1212开开进进气气阀阀,左左手稳住阀手稳住阀1010第二人确认第二人确认换换PoCl3注更意点注更意点 1313小小流流量量试试验验(第第二二人人手手动动打开小打开小N2N21616鼓泡试验鼓泡试验1414确确认认源源瓶瓶中中有有气气泡泡冒冒出出,管管路路接接口口无无异异常常则则OKOK1010观
20、察十秒以观察十秒以上上1515把源瓶放入源把源瓶放入源瓶座中,确认瓶座中,确认恒温箱温度恒温箱温度10102020度度1616关门关门6 61717收收好好 防防毒毒面面具具8 8专门置场专门置场1919作好相关记录作好相关记录 1010更换源瓶注意事项更换源瓶注意事项 n n进行有关源瓶的操作时,均需两人配合进行,操作完成进行有关源瓶的操作时,均需两人配合进行,操作完成后互相检查确认无误后进行生产。后互相检查确认无误后进行生产。n n1 1 更换源瓶时要注意接口的正确接法,分清进口和出口。更换源瓶时要注意接口的正确接法,分清进口和出口。n n2 2更换源瓶时检查源瓶接头是否松动,漏气。更换源
21、瓶时检查源瓶接头是否松动,漏气。n n3 3将新源瓶替上时,先将源瓶阀门关紧。在进行接管,将新源瓶替上时,先将源瓶阀门关紧。在进行接管,结束后将源瓶阀门打开。结束后将源瓶阀门打开。n n4 4初次通气时,先设置小流量气体进行测试,确保源瓶初次通气时,先设置小流量气体进行测试,确保源瓶各接头无泄漏后,可逐步加大流量,直至工艺所需数值。各接头无泄漏后,可逐步加大流量,直至工艺所需数值。n n5 5在使用过程中,发现泄漏应尽快将相应的气阀关闭,在使用过程中,发现泄漏应尽快将相应的气阀关闭,并及时通知工艺以及设备人员进行处理。并及时通知工艺以及设备人员进行处理。n n6 6在整个操作过程中,要戴好放毒
22、面具及相应防护用品,在整个操作过程中,要戴好放毒面具及相应防护用品,注意工艺卫生及生产安全注意工艺卫生及生产安全 方块电阻方块电阻n n1、在扩散工艺中,扩散层薄层电阻(方块电阻)是反映扩散层质量是否符号设计要求的重要工艺指标之一,是标志扩散到半导体中的杂质总量的一个重要参数n n2、扩散的效果的稳定跟原材料电阻有很大的关系,方块电阻的大小与扩散的-温度成相反关系。扩散层薄层电阻的测试扩散层薄层电阻的测试n n目前生产中,测量扩散层薄层电目前生产中,测量扩散层薄层电阻广泛采用四探针法。测量装置阻广泛采用四探针法。测量装置示意图如图所示。图中直线陈列示意图如图所示。图中直线陈列四根金属探针(一般
23、用钨丝腐蚀四根金属探针(一般用钨丝腐蚀而成)排列在彼此相距为而成)排列在彼此相距为S S一直一直线上,并且要求探针同时与样品线上,并且要求探针同时与样品表面接触良好,外面一对探针用表面接触良好,外面一对探针用来通电流、当有电流注入时,样来通电流、当有电流注入时,样品内部各点将产生电位,里面一品内部各点将产生电位,里面一对探针用来测量对探针用来测量2 2、3 3点间的电位点间的电位差。差。测量方块电阻的标准作业测量方块电阻的标准作业 序号序号动作姿势描述动作姿势描述工装夹具工装夹具时间(时间(S S)备注备注1 1等等待待石石英英舟舟上上扩扩散散好的硅片冷却好的硅片冷却石英舟石英舟室温室温252
24、5度左右度左右2 2用用石石英英吸吸笔笔在在舟舟上上等等 距距 取取 5 5片片 硅硅片片承载盒承载盒1515注意扩散面方向注意扩散面方向3 3拿拿到到四四探探针针测测试试仪仪处处承载盒承载盒15154 4打打开开四四探探针针测测试试仪仪的的电电源源(初初次次测测量量时时需需预预热热十五分钟十五分钟 )2 2可一直待机可一直待机5 5使使“R R”、“1 1”、“EXCHEXCH”.1”.1”显示灯亮显示灯亮3 36 6将将 电电 流流 档档 位位 从从0.1MA0.1MA调调至至10MA10MA3 37 7将将硅硅片片放放在在测测试试台台上上(扩扩散散面面向向上上)8 8对准基准线对准基准线
25、测量方块电阻的标准作业测量方块电阻的标准作业 8 8按按下下降降按按钮钮,使使针针头头 平平 压压 在在 硅硅片片上上(四四针针平平齐齐)5 5五点测量五点测量9 9调调 整整 电电 流流 值值 为为4.530MA(1254.530MA(125*125)*125)、4.528MA(1034.528MA(103*103)*103)3 3校对校对,2H,2H一次一次1010将将”1”1”的的指指示示灯灯切切换至换至R R/P:/P:3 31111读读取取稳稳定定值值,记记录录在在 专专 用用 表表 格格中中5 5扩散数据记录扩散数据记录1212按上升按钮按上升按钮3 31313取走硅片取走硅片,放
26、好放好6 6轻取轻放轻取轻放1414放入第二张硅片放入第二张硅片3 3扩散面向上扩散面向上测量方块电阻的标准作业测量方块电阻的标准作业1515按下降按钮按下降按钮5 51616读读 取取 稳稳 定定 值值,记记 录录 在在 专专用表格中用表格中5 51717同同上上测测第第二二、三三、四四、五五片片(注注意意炉炉 里里、炉炉中中、炉炉 口口加以区分加以区分)重复重复13-1713-171818根根据据规规定定的的工工艺艺 要要 求求 判判断断15151919将将测测试试完完的的硅硅片片 拿拿 回回 到到石英舟内石英舟内承载盒承载盒1515注注意意扩扩散散面面方方向向石英管清洗流程石英管清洗流程
27、n n石英管清洗槽的清洗石英管清洗槽的清洗n n领取所需化学品(领取所需化学品(HF,HCL)HF,HCL)n n戴好防毒面具和长乳胶手套进行配液戴好防毒面具和长乳胶手套进行配液n n将石英管运至清洗机边(使用纸盒包装内充海绵)将石英管运至清洗机边(使用纸盒包装内充海绵)n n将石英管放入将石英管放入HFHF槽中(三人操作,尾端先放入,槽中(三人操作,尾端先放入,n n注意不要碰断进气管和热偶管)注意不要碰断进气管和热偶管)n n加水稀释至液位淹没进气管为止加水稀释至液位淹没进气管为止石英管清洗流程石英管清洗流程n n打开启动按钮使石英管转动进行清洗打开启动按钮使石英管转动进行清洗n n间隔间
28、隔15201520分钟检查一下管子的位置,谨防破裂分钟检查一下管子的位置,谨防破裂n n11.511.5小时后将管子取出,放入清水槽中漂洗小时后将管子取出,放入清水槽中漂洗n n先提高管尾,将管中先提高管尾,将管中HFHF倒出倒出n n再提高管口,将热偶管中再提高管口,将热偶管中HFHF倒出倒出n n排水,用水枪反复冲洗管子的内外壁排水,用水枪反复冲洗管子的内外壁n n用氮气枪将管子吹干(吹时保持管子的旋转状态)用氮气枪将管子吹干(吹时保持管子的旋转状态)石英管清洗流程石英管清洗流程n n关闭清洗机电源n n将管子装入纸盒中备用n n将盖板全部盖好n n打扫卫生,保持洁净扩散工艺号即扩散工艺号
29、即TCA工艺工艺 n nTCA/饱和作用对扩散石英管的情况,并使石英管恢复到扩展前的准备状态。n n原理:C2H3Cl3在高温与氧气反应分解生成氧气+水+CO2等,产生的氧气与金属原子反应后被气体带走,达到清洗石英管的目的。扩散工艺号扩散工艺号(注意工艺号的变动注意工艺号的变动)n n1#125多晶,电阻率0.5-2 R:50-55n n2#125单晶,电阻率0.5-2 R:45-50n n4#125单晶,电阻率3-6 R:42-45n n5#125多晶,电阻率3-6 R:45-50 n n7#150/156多晶,电阻率0.5-2 R:50-55n n10#150/156单晶,电阻率0.5-2
30、 R:40-45n n11#150/156单晶,电阻率3-6 R:38-42TCA工艺号工艺号 n n20#(4+1)TCA,3天一次日常TCA清洗。n n3#(2+1)TCA,清洗石英管 n n21#(8+1)TCA,清洗石英管扩散故障即措施扩散故障即措施故障表现故障表现诊诊 断断措措 施施扩散不到扩散不到1 1、炉炉门门没没关关紧紧,有有源源被被抽风抽走。抽风抽走。1 1、由由设设备备人人员员将将炉炉门门定定位位,确确保保石石英英门门和和石石英管口很好贴合英管口很好贴合2 2、携携带带气气体体大大氮氮量量太太小小,不能将源带到管前不能将源带到管前2 2、增增大大携携带带气气体体大大N N2
31、 2流流量量3 3、管口抽风太大、管口抽风太大3 3、将将石石英英门门旁旁边边管管口口抽抽风减小风减小扩散扩散R R偏高偏高/偏低偏低偏高:偏高:1 1、扩散温度偏低、扩散温度偏低1 1、升升高高扩扩散散温温度度,加加大大源量。源量。2 2、源源量量不不够够,不不能能足足够够掺杂掺杂2 2、处长扩散时间、处长扩散时间3 3、源温较低于设置、源温较低于设置20203 3、增加淀积温度、增加淀积温度4 4、石英管饱和不够、石英管饱和不够4 4、做、做TCATCA(4+14+1)n n扩散故障即措施扩散故障即措施扩散扩散R R偏高偏高/偏低偏低偏高:偏高:1 1、扩散温度偏低、扩散温度偏低1 1、升
32、升高高扩扩散散温温度度,加加大大源量。源量。2 2、源量不够,不能足够掺杂、源量不够,不能足够掺杂2 2、处长扩散时间、处长扩散时间3 3、源温较低于设置、源温较低于设置20203 3、增加淀积温度、增加淀积温度4 4、石英管饱和不够、石英管饱和不够4 4、做、做TCATCA(4+14+1)n n偏低:偏低:1 1、扩散温度偏高、扩散温度偏高1 1、减小扩散温度、减小扩散温度 2 2、源温较高于、源温较高于20202 2、减减少少扩扩散散时时间间不不减减少少淀积温度淀积温度扩散片与片之间扩散片与片之间1 1、扩散温度不均匀、扩散温度不均匀1 1、重新拉扩散炉管恒温、重新拉扩散炉管恒温R R不均
33、匀不均匀扩扩散散后后单单片片上上方方块块电电阻不均匀阻不均匀扩扩散散气气流流不不均均匀匀,单单片片上上源源沉积不均匀沉积不均匀1 1、调调整整扩扩散散气气流流量量,加加匀流板匀流板2 2、调调整整扩扩散散片片与与片片之之间间距离距离扩散后硅片有色斑扩散后硅片有色斑1 1、甩干机扩散前硅片未甩干、甩干机扩散前硅片未甩干1 1、调调整整甩甩干干机机设设备备及及工工艺条件艺条件2 2、扩散过程中偏磷酸滴落、扩散过程中偏磷酸滴落2 2、长长时时间间扩扩散散后后对对石石英英管进行管进行HFHF浸泡清洗浸泡清洗扩散间所有人员都须知扩散间所有人员都须知 n n原始硅片电阻率测量电流为原始硅片电阻率测量电流为
34、1.540mA1.540mA。n n影响扩散方块电阻的因素有:影响扩散方块电阻的因素有:1.1.源量。源量。2.2.时间。时间。3.3.温度温度n n影响扩散后硅片电阻测量精确因素有:影响扩散后硅片电阻测量精确因素有:1.1.光照光照2.2.温度温度3.3.高频干扰。高频干扰。n n正常运行工艺时,舟不能自动进出,怎么办?正常运行工艺时,舟不能自动进出,怎么办?n n答:有可能是面板上的答:有可能是面板上的“急停急停”按纽处按下去了。按纽处按下去了。n n限位开关未复位或损坏。限位开关未复位或损坏。n n保险丝烧段,由设备换保险()。保险丝烧段,由设备换保险()。n n操作面板按了操作面板按了
35、“已保持已保持”。扩散间所有人员都须知扩散间所有人员都须知n n扩散炉清洗好石英管后,温度无法升上来,原因有那些?扩散炉清洗好石英管后,温度无法升上来,原因有那些?答炉下保险丝烧坏,由设备人员更换。答炉下保险丝烧坏,由设备人员更换。可控硅烧坏。可控硅烧坏。温控坏。温控坏。热电偶短路。热电偶短路。n n换换POCLPOCL或时;由于误操作,将软管接反,源倒流,怎么办?或时;由于误操作,将软管接反,源倒流,怎么办?答立即关闭小答立即关闭小2 2,把软管卸下,用带有酒精的麻布擦。,把软管卸下,用带有酒精的麻布擦。联系工艺更换软管。联系工艺更换软管。将将2 2开至开至20000,20000,因为因为2
36、 2是起分解作用的,可将管中残源分解是起分解作用的,可将管中残源分解正确装好再做鼓泡实验。正确装好再做鼓泡实验。n n换源时,搬运源瓶,阀门有液体滴下,如何处理;换源时,搬运源瓶,阀门有液体滴下,如何处理;答;立即将出气口开至最大,(进气口也必须开),使源瓶内部压力答;立即将出气口开至最大,(进气口也必须开),使源瓶内部压力保持平衡。保持平衡。如液面仍偏高,则做倾斜,也就是将源慢慢斜下如液面仍偏高,则做倾斜,也就是将源慢慢斜下 其它其它 关于四探针n n使用环境:温度23度 n n 相对湿度65%n n 无高频干扰n n 无强光直射n n用途:测量半导体材料的电阻率,方块电阻,导电膜方块电阻。
37、n n原理:使用四根处在同一水平面上的探针压在所测材料上,1 4 探针通电流 2 3 探针间就会产生一定的电压,由此就可以得出电阻。关于恒温箱关于恒温箱关于恒温箱关于恒温箱n n扩散源温控制在20度0.5度,所用恒温箱采用方式为水冷方式。使用时恒温箱中需加入一定量的水,并要注意液位的变化,不可过高或过低,过高会溢出造成电器的短路,过低会造成热偶所测数据不准,更换源瓶时需相应加水或抽水。此外,还应视水质状况进行定期换水。n n恒温箱中的温度不可以超过20度,因为温度高于20度,扩散R偏低偏低,如果如果 温度过低温度过低,就是就是R偏高偏高关于石英制品关于石英制品n n石英制品领取时应检查是否完整
38、,确保使用时的安全。生产线上的石英制品还应定期进行清洗。新浆需用氢氟酸,盐酸和纯水以1:1:4溶液浸泡1小时后用纯水漂洗,后放入150度烘箱内4小时,接着做400度的保温,时间约为1小时,然后升温至900度保持1小时。这样能延长浆的使用寿命。n n400度至900度的升温过程中,每分钟升温10度,在整个升温过程中应保持氮气的常开状态,流量为18000。关于石英制品关于石英制品 n n一般管子和石英制品的清洗配液略有不同,配液时使用2箱氢氟酸,在操作全过程中应严格戴好防毒面具。将管子拆下后装入纸箱中运至清洗处,3人操作将管子缓缓放入洗液中,操作过程中一定要十分小心,防止石英制品的破裂。大开口处先
39、行放入,然后开动清洗机转动开关,确保液位淹没进气口。管子在氢氟酸中泡1小时,每隔15分钟检查一下管子的位置,防止转动移位后造成管子的破裂,1小时后将管中残液倒掉后放入纯水槽中漂洗半小时,期间应用水枪不断冲洗管子的内外壁,还应用试管刷刷洗进气口,最后用氮气枪将管子吹干。扩散间注意点扩散间注意点n n在进入扩散间时必须穿洁净服方可进入扩散间,并且要在风淋门中吹秒如图:扩散间注意点扩散间注意点n n更换源瓶或者察看源时必须穿戴防毒面具下面的情况是不允许出现的:扩散间注意点扩散间注意点n n在正常运行工艺时温度出现度时,这时就有可能是可控硅坏了,在这时就检查在图中这个位置:以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现以下现象在扩散间不允许出现n n日常生产中越过必须对扩散炉子进行观察,发现炉门有偏移,必须通知设备人员:扩散间注意点扩散间注意点n n更换过源瓶必须后必须对源瓶进行检查,以防止源瓶老化.导致源瓶外泄!扩散间注意点扩散间注意点n n扩散间人员必须对气体进行检查,这样子使扩散炉在正常范围里工作!
限制150内