四十八所扩散炉教程

扩散培训22428967240415124612592128128128150150150192192192目录一.扩散原理.二.工艺卫生三.异常的处理32428967240415124612592128128128150150150192192192一.扩散原理1.三氯氧磷简介POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源无色透明液体，具有刺激性气味。比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟。POCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发。42428967240415124612592128128128150150150192192192扩散装置52428967240415124612592128128128150150150192192192POCl3在高温下（600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：5253OP3PCl5POClC6004P5SiO5SiO2P25262428967240415124612592128128128150150150192192192由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：2522510ClO2P5O4PCl2过量O72428967240415124612592128128128150150150192192192在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。322524526POClOPOCl82428967240415124612592128128128150150150192192192二.工艺卫生洁净度.空气洁净度，主要指洁净空气环境中的含尘浓度。空气洁净度等级，是按照每立方米（或每升）空气中，大于等于0.5μm的尘粒数量来划分92428967240415124612592128128128150150150192192192人员方面1.扩散间员工出扩散间必须穿鞋套.其他岗位、部门员工进入扩散间必须按要求穿洁净服、戴鞋套2.进入扩散间时要风淋30s3.严禁同时打开传递窗及风淋门;传递窗的两边不能同时打开4.员工工作服穿着整洁,头发严禁露在衣服外面5.清洗间小车禁止推入扩散间使用6.袖子不能高挽1024289672404151246125921281281281501501501921921927.扩散前的硅片严禁戴乳胶手套接触(用手卡住硅片边缘)新的乳胶手套新的一次性手套1124289672404151246125921281281281501501501921921928.甩干后的片子不能在空气中暴露超过2h(洁净柜除外);严禁用口去哈吹硅片1224289672404151246125921281281281501501501921921929.严禁用石英制品专用工夹具以外的东西接触石英制器10.Sic桨不能暴露在空气中时间过长11.扩散间旁门除洗管、领源、逃生之外严禁打开12.净化风机保证24h常开（洁净柜、插卸片台)13.外界进入扩散间的物品一定要处理干净13242896724041512461259212812812815015015019219219214.严禁擦拭石英炉门及Sic桨上的Hpo3142428967240415124612592128128128150150150192192192设备方面该区域为控制柜侧盖需要经常擦拭,保证无明显污迹该区域为控制前面板,不允许用酒精擦洗,防止触电152428967240415124612592128128128150150150192192192该区域为不锈钢接偏磷酸槽,每天清理一次,保证无明显偏磷酸液体存在该区域为钢化玻璃,每天清理一次,保证无明显偏磷酸液体存在162428967240415124612592128128128150150150192192192该区域为炉体侧盖,保证无明显污迹172428967240415124612592128128128150150150192192192扩散管炉口182428967240415124612592128128128150150150192192192三.异常的处理1.恒温箱温度的异常.恒温箱温度异常可以造成方块电阻不受控制,造成的返工片数量很多.经过现场的检查,发现恒温箱温度不受控可能由以下原因引起:(1).恒温箱内水太少.预防措施:定期检查,发现水量少时及时添加.(2).恒温箱本身的原因,例如循环出现故障，表现现恒温箱的水上下层温度不一样,判定为恒温箱的循环有异常,随后让设备人员进行了更换.1924289672404151246125921281281281501501501921921922.方块电阻的异常.方块电阻的异常在扩散间异常中是占很大比例,方块电阻的异常的种类、可能的原因及解决措施如下:(1)整舟方块电阻高可能的原因：1.大氮保护开着。2.四探针测试仪没有调整好（如电流）或故障3.源量过少.4.扩散温度低.解决方法：1.关闭大氮保护.2.按要求调整或让相关人员维修3.让员工经常检查源瓶，按要求更换源瓶.4.调整扩散温度.(2)整舟方块电阻低可能的原因：1.换源后没有及时降低温度.2..四探针测试仪没有调整好.3.工艺运行完该出舟时，因其他原因没有退舟，导致扩散后的片子长时间处在高温的管子里.4.恒温箱缺水或各种故障导致的温度升高.5.误用方块电阻低的工艺号.6.二次扩散.7.扩散温度高.解决方法：1.换源后按要求调整温度.2.按要求调整并定时确认.3.员工应经常关注各个扩散管的运行状态，及时发现问题.4.添水或通知设备维修.5.让员工按流程卡上标注的工艺运行.6.属于员工误操作.返工.7.调整扩散温度.202428967240415124612592128128128150150150192192192(3)方块电阻某一部分高可能的原因：1.个别温区温度设定低.2.个别温区温度升不上去.3.炉口抽风大4.电阻率过高.5.员工调整温度时误操作，调错温度.6.PB值异常.解决方法：1.根据测试的方块电阻及时调整扩散温度.2.让设备维修.3.让设施人员调整.4.回炉后往下做.5.要求员工调整时认真一些.6.调整PB值.(4)方块电阻某一部分低.可能的原因：1.个别温区温度设定高.2.PB值异常.3.电阻率过低.4.员工调整温度时误操作.5.N型片.解决方法：1.及时调整扩散温度.2.把PB值恢复正常.3.正常做.4.要求员工调整时认真一些.5.N型片的方阻在实际生产中一般不超过30，发现后可取一些去原材料库测试非扩散面的PN型.2124289672404151246125921281281281501501501921921923.偏磷酸.原因及解决的方法:(1).人员的操作,比如进出舟交叉,下舟不及时等.这些需要员工按要求规范操作.222428967240415124612592128128128150150150192192192(2).抽风不畅,比如抽风小或尾气管被偏磷酸膏体堵塞.需要加大抽风或定期清洗尾气管.2324289672404151246125921281281281501501501921921925.报警(1).扩散小氮报警.（压力或流量）可能的原因：1.传感器的连接或传感器（或流量计）本身有问题.2.源瓶阀门没有打开.处理措施：1.通知设备人员检查2.换源时打开阀门，换源后认真确认.(2).干氧流量及大氮流量报警可能的原因：1.流量计误差大.2.气体压力不足.3.其他原因处理措施：在实际中如果过低及时通知设施设备工艺等人员.242428967240415124612592128128128150150150192192192(3).舟未前进到位报警.可能的原因：1.进舟时间设定短.2.限位开关故障.3.丝杠故障.处理措施：1.设定合适的进舟时间.2.3.通知设备人员维修.2524289672404151246125921281281281501501501921921926.有关三氯氧磷方面的异常：(1).有三氯氧磷的气味.(冒烟)可能的原因：1.炉门密封不严.2.气路部分连接不紧密.3.抽风小.4.当有扩散管运行到通扩散小氮时，其他管出舟，造成抽风相对小.5.石英炉门有缺口.6.源瓶的阀门装反并且没有检查出来.导致三氯氧磷以液态进入石英管内.处理措施：1.通知设备人员调整.2.安装源瓶及四通等气路时要确保连接紧密.3.通知设施人员处理.4.合理安排进出舟时间.5.通知设备人员更换后运行清洗工艺.6.换源时按要求认真操作.262428967240415124612592128128128150150150192192192(2).源回流.可能的原因：温度或其他原因造成的源瓶内压力大.处理措施:倒流的源如果在阀门附近，通过打鼓泡可以解决；少量又离阀门远的，如果打鼓泡不行，可以拔下气管，之后按少量源泄露的方法处理.(3).源泄露.可能的原因：1.打开阀门的顺序错误.2.其他原因.处理措施：根据泄露的量而定，按应急预案处理272428967240415124612592128128128150150150192192192(4).源液变色，有杂质.可能的原因：在生产或使用的过程中进入了杂质.处理措施：在使用过程中认真检查，发现异常及时处理.2824289672404151246125921281281281501501501921921927.源瓶的异常292428967240415124612592128128128150150150192192192302428967240415124612592128128128150150150192192192三氯氧磷相关视频3124289672404151246125921281281281501501501921921928.其他(1).温度升不上去.可能的原因：温控，触发板或炉体有问题.处理措施：通知设备处理.322428967240415124612592128128128150150150192192192(2)圆弧抽风或气流的原因