管式PECVD故障检修参考
PECVD操作指导书
1.目的确保管式PECVD 处于良好的运行状态。
2.使用范围适用于所有Centrotherm 管式PECVD 。
3.生产操作 3.1开机3.1.1开总电源。
用手扳住电柜外部的红色按钮,旋转90度。
从“OFF ”位置拔向“ON ”位置,机器上指示灯亮VAT 控制器灯亮,可确定总电源已开启。
注意,当机器出现故障,按下急停键后,首先松开急停键,然后将开关逆时针转到Reset 的位置,然后再顺时针转到“ON ”的位置。
机器上指示灯亮VAT 控制器灯亮,可确定总电源已开启。
3.1.2开真空泵。
(1) 合上真空泵电源,按下reset 按钮,start 按钮亮,然后按下start 按钮,pre run 按钮亮,此时真空泵启动,当真空泵运行到正常转速时,vacuum mode 灯亮,此时真空泵完全启动。
3.1.3 检查外围条件。
N2的压力>2.5Kg/2cm ,SiH4的压力约为1.5 Kg/2cm ,NH3的压力约为1.5Kg/2cm ,CDA 的压力为5~7 Kg/2cm 。
炉门处的冷却水流量计>4SLM ,设备炉体区顶部的冷却水流量计>4SLM ,主冷却器>8SLM ,设备尾部的冷却水流量计>4SLM ,射频电源的总冷却水流量计>18SLM.3.2界面操作(1) 启动CMI 程序。
开总电源后计算机自动启动。
输入密码“6065”后自动进入Windows 桌面。
用鼠标左键双击“CMI ”图标,启动CMI 。
(2) 进入CMI 画面,检查设备状态:SLS=UP (舟处于上位) ,DOOR=CLOSED (门处于关紧状态) ,PLC=OK ,LIFT=READY (机械壁必须在零位) ,TUBE=READY (炉管处于准备好状态)SET/ACT POSITION=0(桨处于原点位) ,PROCFLAG=OK (程序标志位OK 状态)3.2.1选择工艺程序,生产。
(1) 插片。
用小车承载石墨舟,在插片房中插满硅片。
太阳能电池PECVD故障解除
1.设备工程师常见故障解决方法一.“Boat not correct on Paddle“ (舟在浆上位置不正确)1. 在CESAR屏幕上按“return(返回)/enter(确认)” 键确定错误信息2. 输入“ab”确认程序退出信息3. 切换到system(系统)/handling(处理), 将lift(升降机)移到Storage3 (储存架3)4. 检查boat(舟)是否正确放置在paddle(浆)上,如果没有,用绝热手套将其放置正确。
5. 在CESAR菜单中选择Service(服务)/TAB recovery (恢复)handling6. 设置manual(手动)/boat(舟)/position(位置)/set point(设定点)=07. 如果boat(舟)不移动,设置manual(手动)/boat (舟)/speed(速度)=1508. 如果“Boat not correct on Paddle(舟在浆上位置不正确)”还是不消失,尝试如下操作:1.在CESAR菜单中选择manual(手动)tab/vacuum(真空度)/pressure(压力)=minimum(最小值),Gas(气体)/N2NO(氮气阀门)=open(开),直到”Atmo reached(压力到达)”, 关闭N2NO(Gas/N2NO=close)。
2.在打开机器大门之前将auto/hand 设置成hand 3.抓住paddle(j浆)的柄,用手移动paddle (浆)4.设置manual(手动)/boat(舟)/position(位置)/set point(设定值)=05.在CESAR菜单中选择Service(服务)/TAB recovery (恢复)handling(手动), 这时炉门应该自动关闭6.如果没有,选择manual(手动)/boat(舟)/service (服务)/homing(回原点)=start二.“boat already on paddle” (舟已在浆上)1. 在CESAR菜单中选service tab/InitDevs, 由此安装了各种器件,SLS 向上。
PECD维修
设备概述和维护保养等离子体增强化学汽相淀积设备(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition:PECVD)是利用高频电源辉光放电产生等离子体对化学气相沉积过程施加影响的技术。
由于密度达109~1012个/cm3,平均电子能量达1~10ev的等离子体的存在,大大促进了气体分子的分解、化合、激发和电离,促进了反应活性基团的生成,从而降低沉积温度。
PECVD在200℃~500℃范围内成膜,远小于其它CVD在700℃~950℃范围内成膜。
由于在氨气条件下,提高了活性基团的扩散能力,进而提高薄膜的生长速度和均匀性。
在沉积过程中,由于大量的氢存在,起到表面钝化作用。
设备日常维护保养要求:1.设备的工作环境应长期保持清洁,干燥,净化工作台和气源柜应经常擦抹,保持无污染。
2.每天检查舟叉位置,是否有变形或者松动的迹象,如有异常应及时进行调节,防止运行时对设备的损坏。
3.检查导轨丝杆处是否有摩擦损坏的痕迹,润滑油是否充足,如果没有应及时加上,保证进出舟更加顺畅。
4.每天检查炉管的真空度,检查漏气率不能超过8PA以上,如果超过应检查炉管的密封性,以免造成危险。
5.检查设备水压,气压是否正常且是否有漏水漏气现象,如果发现应及时维修。
6.检查干泵是否运行正常,油位,温度是否正常。
油位低了应及时加上,温度高了应及时清洗干泵管道。
设备故障检修参考M82200-3/UM型等离子体增强化学气相淀积设备计算机工艺自动控制系统V3.0.0”检测到设备故障时,将在“故障显示”窗口给出相关故障信息。
单击“主窗口”工具栏中的“报警”图标,打开“故障显示”窗口:图9.1 “故障显示”窗口示意图按照设备的故障报警状态,将“M82200-3/UM型等离子体增强化学气相淀积设备计算机工艺自动控制系统V3.0.0”运行过程中有可能出现的故障如下表2所示:表1 故障诊断注意事项1)在打开计算机电源时,必须检查电源、通讯电缆等是否连接正常,如果发现松动、脱落等现象,请重新连接、紧固;1 6 8 10 12 13 15 172 3 4 5 7 9 11 14 16 18 1901:电源风扇 02:电源接口03:电源开关04:大口键盘接口05:以太网接口 06:扩展COM4 07:扩展COM4 08:USB接口一09:USB接口二10:COM2(PLC接口) 11:LPT1(打印机) 12:COM1(触摸屏) 13:显示器信号线 14:键盘/鼠标接口15:CN3(PCL-726) 16:CN4(PCL-726) 17:CN1(PCL-711S) 18:模拟量信号线 19:CN6(PCL-730)图10.1 计算机背面接口2)在运行“M82200-3/UM型等离子体增强气相淀积设备计算机工艺自动控制系统V3.0.0”之前,必须通讯随设备提供的使用说明书,并熟悉各种仪表的性能和操作方法;3)当控制系统出现报警时,控制柜左侧的“消音”灯亮,按下“消音”开关则关闭报警声;4)计算机前面板冷却风入口过滤网必须定期清洗,建议半年清洗一次。
PECVD常见问题
PECVD常见问题
1.一线工艺腔抽真空经常达不到工艺要求(一般到不了e-3)。
并且在加载工艺后抽真空压强有时出现上升现象。
2.二线进料腔传输马达震动较大,在传输过程中伴有较大声
响,马达发热严重。
3.一线工艺腔位置传感器密封玻璃破碎,导致真空抽不下去。
4.一线微波头大部分已经到了使用寿命,剩下的待换。
5.二线进料腔盖板曾经受力过大导致所有盖板打开后关不
上。
6.二线进料腔红外加热管损坏严重,已断了12根,盖板及
陶瓷片较一线明显偏黑。
并且已烧断3个保险丝。
7.二线在加载工艺后连续出现进料腔工艺腔及加热器3交流
接触器报警。
8.二线门板开关接触不良。
9.一线曾经出现微波天线无法进出现象。
10.一二线微波电源接线时常接触不良。
11.一线2号微波头换上曾经风扇不转。
12.更换工艺腔机械臂具体操作过程。
13.PNOZ错误是怎么回事。
PECVD的原理与故障分析
PECVD的原理与故障分析摘要薄膜制备工艺在超大规模集成电路技术中有着非常广泛的应用,按照其成膜方法可分为两大类:物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。
等离子增强型化学气相淀积(PECVD)是化学气相淀积的一种,其淀积温度低是它最突出的优点。
PECVD淀积的薄膜具有优良的电学性能、良好的衬底附着性以及极佳的台阶覆盖性,正由于这些优点使其在超大规模集成电路、光电器件、MEMS等领域具有广泛的应用。
本文简要介绍了PECVD工艺的种类、设备结构及其工艺原理,根据多年对设备维护的经验,介绍了等离子增强型化学气相淀积(PECVD)设备的基本结构,总结了这类设备的常见故障及解决措施。
1PECVD的种类1.1射频增强等离子体化学气相淀积(RF-PECVD)等离子体化学气相淀积是在低压化学气相淀积的同时,利用辉光放电等离子对过程施加影响,在衬底上制备出多晶薄膜。
这种方法是日本科尼卡公司在1994年提出的,其等离子体的产生方法多采用射频法,故称为RF-PECVD。
其射频电场采用两种不同的耦合方式,即电感耦合和电容耦合[1]。
1.2甚高频等离子体化学气相淀积(VHF-PECVD)采用RF-PECVD技术制备薄膜时,为了实现低温淀积,必须使用稀释的硅烷作为反应气体,因此淀积速度有限。
VHF-PECVD技术由于VHF激发的等离子体比常规的射频产生的等离子体电子温度更低、密度更大[2],因而能够大幅度提高薄膜的淀积速率,在实际应用中获得了更广泛的应用。
1.3介质层阻挡放电增强化学气相淀积(DBD-PECVD)DBD-PECVD是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电(又称介质阻挡电晕放电或无声放电)。
这种放电方式兼有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行特点,正逐渐用于制备硅薄膜中[3]。
1.4微波电子回旋共振等离子体增强化学气相淀积(MWECR-PECVD)MWECR-PECVD是利用电子在微波和磁场中的回旋共振效应,在真空条件下形成高活性和高密度的等离子体进行气相化学反应。
PECVD常见问题及其解决方案
清洁感应器
总电源无法开启
欠压保护继电器烧坏
Load chamber: water failure WW1(或是其它数字序号)
Process chamber: water failure WW3(或其它数字序号)
Microwave 7: gen. error(1-8号任意一个等离子源,即微波源有错误不能启动)
刚刚启动控制软件的时候
不明,但与冷却水压有关
结束工艺后往工艺腔中填充氮气的时候
System: water failure WW5(或者是其它数字序号)
1.刚刚开机的时候;
2.启动等离子源半分钟到2分钟之内。
冷却水流量不过,原因是水压超出正常范围
首先关闭停止工艺,关闭软件,调整冷却水进水口和出水口的水压进水3±0.2bar,出水2±0.2bar,再启动软件
启动等离子体后0.5-2分钟内
与冷却水有关,可能会与上述错误同时发生
同上
加热器报错
Load chamber: infrared heater error contactor
启动等离子源后0.5-2分钟之内,且这三个报错一般同时出现
一般是由于冷却水流量报警时间超过微波电源的最长允许时间,微波电源启动安全联锁,启动加热器报警。
停止工艺,关闭软件,重新调整冷却水压,进水3±0.2bar,出水2±0.2bar,再启动软件
Process chamber: heater 2 error contactor
System: N2pressure to low
在连续向上料、下料和工艺腔中充氮气的时候
氮气压力过低,是进气口流量不够的表现
某个腔的压力开关出错,无法发送“>900mbar”或“<1mbar”的信号,导致腔与腔之间的闸门阀无法打开
PECVD简单故障处理
PECVD简单故障处理刘奥运2012年02月29日1舟信息设置与加载项手动添加舟信息删除舟信息选取该项表示工艺结后舟信息自动删除选取该项表示将舟设为准备状态选取该项表示退舟工艺结束后,将该舟信息屏蔽选择该项表示该舟自动运行一次选择该项表示不能自动加载工艺选取该项表示工艺运行时,该舟必须被载入3CESAR主操作界面炉管号当前工艺信息炉温设置值PLC 状态外部炉温内部炉温TGA 状态炉管状态尾气状态PADDLE 位置SLS 位置炉门状态PID 设置值工艺运行时间高频电源的状态高频电源的设置值/实际值/电压/电流/脉冲开启/关断宽度4故障现象应对措施1.当机械臂在抓舟的过程中出现下面报警信息时“The boat sensor has detected no boat in thegrip ,although a boat should be in the grip, please check boat In grip sensor and try again ”请检察左右机械臂两个抓手的微开关是否被压下:2.当退舟时如果发生这样的报警:“BOAT FAITURE”或是EXCEPTION AT BOATLOADING SYSTEM:BOAT IS NOT CORRECTON PADDLE ,REMOVE PROBLEM MANUALLY ANDTHEN FREE DEVICE WITH SERVICE FUNCTION , RECOVERY -HANDLING ”PRESS ANY KEY TO CONTINUE具体CMI报警画面如下图所示:请仔细观察舟在桨上的位置是否正确,舟的脚是否碰到炉管。
在位置正确和脚不碰炉管的情况下先按下回车键,再执行“MANUAL—SERVICE—RECOVERY—HANDLING”命令。
如果伴随出现其它异常,请通知设备人员处理。
异常情况5在如下几种条件下:会出现如右图所示报警时:1.空舟在SLS的高位退出2.舟随桨在正常退出时,发生舟在桨上的位置不正确,或是发生舟桨分离3.舟在随桨正常退出过程中,TGA的信号被遮挡住,或是受到其它形式的干扰,致使其信号发生改变.4.其实通讯或是TGA本身的机械故障.这种报警出现后,桨通常情况下会停滞不前,并且不能复位,这时我们要根据提示先按下回车,而后根据图中提示进行操作,大多数在整个退舟过程中会出现两次这种对话框,同样操作再次执行即可.64.当在机械臂运行舟的过程中发生下面报警信息时:Can…t move topaddle ,because it‟s occupied or tube ready is missing或“UNABLE TO MOVE PROCESS BOAT TO PADDLE,POSSIBLY THE TUBE IS NOT READY”如图一所示可能的原因有两种:1.此时炉管的状态是BUSY状态,这时要执行下列操作:先将炉管内充入N2达到一个大气压,然后关闭N2,再执行MANUAL-BOAT -SERVICE-HOMING-START,此时桨会左右移动,并重新到达0位,炉管的状态,会由BUSY变成READY。
PECVD故障汇总
电脑错误警示电脑上显示:Boat Position Speed Out Of The Tolerance结束Recipe,关CMI,重启Computer,正常PECVD 5-L Parking: WSL: Called Channel does not exist.给PLC断电,重启电脑后正常Wrong Poti Readout报警更换Poti并校准后正常Arm Movement Rocked, Storage1 与End Position Of Grip At Storage参数不对,用备份文件覆盖后正常WSL: Load Channel Does Not Exist检查CMI并重启PC后正常Boat Lost Homing重新校准后,又发现舟进不到最大位,检查后发现管内碎片太多所制,清理碎片后一切正常过程状态显示异常重新初始化之后正常Lost Homing. Check Poti重新调整Poti后正常WSL disconnect重启CMI后正常因操作员误拍急停,导致CMI报警无法去除重启CMI后软件打不开,插拔CMI主机上所有连线后运行正常Water Flow Flange, TGA st3报警检查发现传感器流量偏小,手动调整后正常镀膜问题色差严重Stack真空不良,SiH4气孔堵塞较重,更换石英管通孔,正常石墨舟和片子颜色发白经检查NH3的进气调压阀压力过大,重新调整后正常镀膜不均匀,管内在管口的片子边缘发黄更换石英管通孔后正常片子不能镀上膜检查后发现炉管口碎片多,清除碎片及炉门密封圈后,正常交接班后运行镀膜工艺时,4根管子高频都会报警,不能运行工艺生产检查后发现控制系统故障,调整后正常PM时,OP人员清碎片时不慎弄坏石英管通气管降温处理,重新更换后,正常无法正常镀膜,流量异常.重新连接并初始化设置后正常冷却水由于冷却水管报警引起管内温度不达标调整冷却水流量计同时校准传感器参数后正常机械臂机械臂原点丢失重新调整机械臂位置,复位后正常机械臂感应不到舟检查后发现爪子上石英小方垫块脱落,重新粘上后正常机械臂Lift锁死,导致Arm无法复位在Teach模式下复位后正常机械臂死机复位后正常机械臂死掉不动,无法生产调整机械臂滚轮,复位后正常机械臂报警检查机械臂上下位置无异常后发现Grip上微动开关插头松,插紧后运行正常机械臂一侧皮带脱落,参数(机械臂两侧)位置偏差较大重新接上皮带并调整机械臂的平衡度,以及与舟的相对位置后正常机械臂无法取舟,电脑死机检查后发现操作工输入信息太多所导,删除多余工艺,手动复位Arm及Lift 后正常机械臂取舟时会停在浆一半的位置更换机械臂线后正常机械臂抓手不在一直线手动将抓手推平即可屏幕在T_Spike测温区显示“??????”检查后发现是REG97损坏,更换上下电路板,重启Can Address后正常屏幕在Act测温区显示“??????”检查后发现是TMM5损坏,更换上下电路板,重启Can Address后正常重启Cesar后,正常小车卡住小车卡住关闭CMI,取出小车后再开启CMI,正常SLS和Poti问题SLS无法上下移动经检察发现电机传动联轴卡死,调整联轴器后,正常SLS开关联轴器松脱导致浆在管中时间长而受热变形无法取出将SLS开关联轴器重新装上,降温至200℃,待浆恢复后将舟取出工艺结束后取舟失败,SLS在最大处和最小处都无法上升调整Homing=0,复位,重启,调整Poti后正常取舟时SLS显示不在上位经检查发现SLS实际已到上位,重启CESAR后运行正常屏幕状态有误状态栏显示“Tubo=Busy”不能生产复位后正常管内无舟,状态栏显示“Tubo=Busy”不能生产重启Cesar无用后,手动设定将空浆放入管内,复位后正常管内有舟,状态栏显示“Tubo=Ready”手动将浆取出,复位后正常浆取舟后仍然显示下位“SLS=Down”初始化复位后正常舟浆问题舟浆分离手动调整舟在浆上的位置,并将浆推至2082 mm位置,初始化后正常工艺结束出舟时舟浆分离手动浆舟拉到浆上,初始化后正常进舟Boat后,浆Paddle回不到零位手动复位后,正常无法进舟,发现手动移动Paddle,Poti值无变化拆下Poti轴卡死,更换后正常舟无法取出,SLS状态有误冷启动将舟取出后无法执行工艺,重启CESAR后正常进舟有抖动现象,发现机械臂与浆碰撞所致,退舟时由于浆受热变形将炉门口卡条带出降温重新安装后正常进舟后无法运行工艺重启电脑后正常工艺结束后无法取舟检查后发现碎片太多,浆被压住,清理碎片后正常浆退不到位使用Manual/Recovery/handling初始化后正常浆太低,炉门卡住调整后正常浆进不到位初始化后正常浆不能到最大位置,浆出来后不能抓舟用电位器调整浆位置后正常浆无法复位Poti坏更换浆无法退出,由于Y型嘴与卡住管子导致降温重新调整后正常自动退浆失败用Recovery/Handling命令无效,经检查原来是Arm不在中位,用Teach模式把Arm调整中位后再退舟。
晶硅太阳电池管式PECVD镀膜常见返工原因及解决措施研究
晶硅太阳电池管式PECVD镀膜常见返工原因及解决措施研究作者:王宝磊孙涛吕歌翔来源:《科技创新与应用》2014年第29期摘要:随着近几年行业发展和市场变化,特别是欧洲“双反”,导致市场对晶硅太阳电池性能和外观要求越来越高,而PECVD镀膜是影响晶硅太阳电池性能和外观的重要因素之一。
文章归类分析了实际生产过程中,导致PECVD镀膜异常造成返工的常见原因,并探讨了对应的可行的解决方法,为节省电池片制造成本和提高质量提供了有力保障。
关键词:晶硅电池;管式;PECVD;镀膜太阳能是一种无污染的绿色清洁能源,取之不尽。
晶硅太阳电池能将太阳能转换为电能,造福人类。
然而近年来随着市场的快速变化,对晶硅太阳电池质量要求越来越高。
晶硅太阳电池的制造流程一般分为制绒、扩散、去PSG和刻蚀、PECVD、丝网印刷、分选六个制程,其中PECVD是影响晶硅太阳电池外观的重要因素之一,如何降低PECVD制程的返工率而实现提高产品良率、降低制造成本也变得愈加重要。
1 PECVD常见返工片的概况对于晶硅太阳电池PECVD镀膜,主要是指在450℃,以石墨舟为载体,在真空状态下通过射频电源激发SiH4和NH3辉光放电产生等离子体,在硅片表面发生化学反应,生成Si3N4膜的过程。
镀膜条件相对较多,过程比较复杂,因此产生返工片的原因也较多,根据实际出现的返工片的外观情况大致可分为:单边色差、边角色差、中心色差、斑点、水纹印,划痕、硅脱和异常放电片等。
这里面的单边色差、斑点和水纹印产生的根本原因,已被证实在于前面制程异常,在此不再一一讨论。
文章重点对PECVD镀膜产生的返工加以分析。
2 返工原因及解决措施镀膜过程中的温度、石墨舟、射频功率和气体流量等因素,都是影响镀膜均匀性的重要原因,因而不同原因造成的返工片,对应的解决方法也是有区别的。
2.1 边角色差硅片边角颜色异常,多与相对应位置的石墨舟片的间距有关,间距不同,导致电场变化,从而引起此处镀膜速率异常,颜色不同于其他位置,形成色差。
PECVD工艺故障排除
工序
故障表现
诊断
措施
PECVD
整体镀膜颜色不符要求
氮化硅层厚度偏离正常厚度
调整带速至颜色符合要求,偏蓝升高带速,偏红降低带速
石墨托盘两边和中间镀膜颜色有差异
两边和中间沉积速率不同
调节两边微波峰值功率或Ton,Toff使镀膜均匀。
部分气孔堵塞
用N2吹扫15-30分钟,严重的要打开腔室手工透孔。
镀膜颜色不稳定
微波反射功率异常,或用微波检漏仪检测有泄漏
关闭工艺,重新安装微波天线或换管
沉压后颜色异常
折射率不在1.9-2.1范围内
调整NH3和SiH4流量比例和总流量时折射率达到要求
膜层颜色黯淡无光泽
反应腔室漏气或气压偏高
通知设备人员检修
SiH4流量过高
降低SiH4流量,但要保证折射率正常。
PECVD常见报警及处理办法
以下为报警的基本内容和可能的原因,PECVD捷佳创所有报警信息都会在手动控制和时间记录两栏中显示,遇到以下信息需工艺和设备人员进行处理1.进行中的工艺以错误的状态结束储存并卸下,通知工艺和设备,工艺人员根据镀膜的状况决定返工或重新加载。
2. 石墨舟已经在管内当管内有石墨舟时,异常排除后手动运行工艺时会出现这样的提示,查看镀膜情况后在做选择。
3. 舟失去引导要检查一下桨是否在原点的位置4. 高频发生器超过限值如果在镀膜中退出,如已经沉积到氮化硅,检查镀膜时间后,选择手动工艺输入剩余时间。
通常出现这样的报警有三种情况:(1)石墨舟的电极孔放反。
(2)石墨电极内有硅片倒落或者小碎片卡在两片电极的中间。
(3)炉内的碎片太多,石墨电极底部接触到碎片形成两片电极之间的短路。
5.工艺保持此操作仅限设备人员检查时操作,正常镀膜时不可进行此操作,不小心误操作后需立刻通知工艺人员采取相关检查和补救措施6. 真空度超过限值系统会对石英管内的真空度三秒钟检查一次,由于某种原因导致抽真空被延时,在特定的时间内无法达到真空设定值的要求,系统会出现这样的报警,检查一下状态栏中的压力值和真空泵的工作是否正常7.机械手上的传感器被非允许移动机械手上下移动时不会前后移动,若这时前后的位置发生变化,机械臂将会被锁定,出现报警8.真空泵报警一般情况下是由于真空泵的负压太大,导致报警9.特气(硅烷、氨气)超过个限值出现这种报警的原因是多面的:高频放电失败、管内的压力不正常或者由于某种原因系统被锁定(冷却水报警),都会出现这样的报警10. 警告、检查硅烷(氨气)的流量检查硅烷(氨气)的流量是否于设定值吻合,如果不是退出并重新运行工艺11. 工艺不能被运行,请检查原因此管已有一个工艺在运行;此管没有你要选的工艺文件;状态不正确12. 管子的状态无法被确认检查桨是否在上位和原点的位置,如果是的,在空桨的情况下运行复位;如果不是,手动移动桨到上位和原点13.舟被撞击若是在上下舟,检查一下小车和储存架的位置是否于舟的位置匹配14. 传感器测不到舟虽然有一个舟在机械臂上,但传感器测不到,请检查一下舟是否接触到传感器后再试一次。
PECVD一般异常处理
PECVD:等离子增强化学气相淀积,英文全称为Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition目录:一、镀膜原理二、管式PECVD镀膜的各工艺参数具体控制范围三、PECVD膜的作用、简述膜的特性。
四、常见的异常情况管P部分平板部分一、镀膜原理所谓等离子体,是指气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱离原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种形态,这种形态就称为等离子态。
等离子体在化学气相沉积中有如下作用:(1).将反应物中的气体分子激活成活性离子,降低反应所需的温度;(2).加速反应物在基片表面的扩散作用(表面迁移作用),提高成膜速度;(3).对于基体表面及膜层表面具有溅射清洗作用,溅射掉那些结合不牢的粒子,从而加强了形成的薄膜和基片的附着力;(4).由于反应物中的原子、分子、离子和电子之间的碰撞、散射作用,使形成的薄膜厚度均匀间接等离子:等离子没有直接和硅片接触(Roth&Rau, 岛津)直接等离子:等离子直接接触硅片( Centrotherm )间接等离子直接等离子等离子不直接接触硅片等离子直接接触硅片,会对硅片表面造成轰击等离子高能量密度等离子低能量密度高效的间接激活方式point-of-use的激活方式downstream丧失有活性的反应物downstream短,反应物可以被激活高频限制沉积区域低频可以满足较大的沉积区域存在混合和沉积的均匀性问题混合和沉积降至最低的不均匀硅片不会影响等离子的控制硅片会影响等离子的控制,会造成色差等影响没有等离子加热等离子加热硅片,钝化效果会加强只会由于机器本身产生色差片除了机器本身,还有其他原因产生色差片原理:管式PECVD的原理就是通过脉冲射频激发受热的稀薄气体进行辉光放电形成等离子体,通过两片相对应的石墨片加相反的交变电压使等离子在极板间加速撞击气体,运动到硅片表面完成镀膜过程。
影响镀膜效果主要的机器本身工艺参数有:(1).镀膜工艺时候真空压力(2).镀膜工艺温度(3).镀膜工艺气体流量比(4).镀膜工艺和总气体流量(5).射频功率以及脉冲开关时间(6).等离子体的沉积方向由于管式PECVD是直接镀膜过程,镀膜效果会受到很多外界因素的干扰,并且这些干扰对膜的质量产生很严重的影响;(1).石墨舟本身的使用状况(2).硅片表面形貌的差异二、管式PECVD镀膜的各工艺参数具体控制范围1.镀膜工艺时候真空压力真空压力对镀膜速率而言很重要,是成膜较为关键的因素,目前在尚德镀膜工艺保持稳定的情况下,管式PECVD的真空压力为;156多晶:1700 mTorr ,大约相当于226.65 Pa。
管式PECVD设备预防性维护指南
1.使用流量测试仪器 检查抽风的吸力强 度 2.检查每一个压力表 的读数和调压阀设 定:
每周检查项目 --O2和N2压力为2-3bar 7.检查特 --SiH4为1-1.5bar 气柜 --NH3为1-2bar(注氨气 压力受温度影响,设备不 使用氨气时压力表有时 偏高,在设备正常使用氨 气时检查). --压缩空气压力为6-7bar
仔细听真空泵的震动 声音.
每周检查项目
9.检查真 空泵的设 定
关于更详细的真空泵 的预防性维护的信 息在 12.10<Suppliers Documents>,12-4 中能找到.
每月检查项目
1.检查气动功能 1.检查压力控制阀的功能 2.检查管路垫片是否损坏导致泄露 3.检查气缸的运动情况是否顺畅 4.检查炉门开关时簧片和法蓝的接触位置是否正 确 5.检查气管上是否有小洞损坏或者折叠和磨损
每周检查项目
6.检查水 平炉体情 况
--内部抽气管(超压 排泄管) --特气Y型喷头(炉 门口)
每周检查项目
6.检查水 平炉体情 况
--气柜侧和工艺石英管 有连接的地方 2.使用流量检测仪器检查 水平炉体的背面和下方 两边的冷却风循环力度. 立刻更换损坏的风机.
每周检查项目
7.检查设 备特气柜
每周检查项目
3.检查上 料机构的 状况
注意:有损坏的陶瓷/ 石英部件必须要更 换,防止留在设备内 损坏电池片.
每周检查项目
3.检查上 料机构的 状况
检查石英和陶瓷制品,例 如上料机构的桨等是否 有裂缝和损坏.更换损 / 坏的陶瓷/石英制品 检查桨上部件是否有异 常.
每周检查项目
4.检查冷 却盒的 过滤器
每月检查项目
2.检查工艺石英管
PECVD异常处理
顾客导向、科技领航、全面管理、精益求精
• 2.9、冷却水异常 • 2.9.1、判断:检查RF电源的冷却水管的水温,可以察看干泵冷却 循环水设备的出水口温度显示,高于30度认为异常; • 2.9.2、处理操作:注意观察干泵与分子泵的运行情况,若此时干 泵因为过热自动停机,迅速停止分子泵工作按关闭分子泵系统关 闭双分子泵,迅速关闭特气的气动阀门,关闭RF电源,记录详细 沉积状态,等待技术或设备人员解决。如果干泵虽然警报但仍然 在运行,真空室没有沉积,那么关闭干泵。按PECVD短时关机处理, 详细步骤参看PECVD作业指导书。若此时正在沉积P或N层考虑到时 间较短,完成P或N 层沉积,将工艺气体抽尽后,按PECVD短时关 机处理,记录详细信息。若此时在I层,立即关闭辉光,将工艺气 体抽尽后,按PECVD短时关机处理,记录详细信息。等待处理结束 后手动继续完成电池沉积工艺。 • 2.9.3、注意:当我们的供水系统恢复后须检查当前设备的水状态, 当确认为正常后方可进入自动工艺。
• 2.15、其他 • 对于上述没有提及的其他异常情况,在优 先进行必要安全操作的前提下,及时通知 技术部门解决。
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忠于市场,超越客户期望需求;
敬业奉献,社会企业员工共赢。
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• 2.7、真空室危ห้องสมุดไป่ตู้气体泄露 • 2.7.1、判断:打开真空室时白烟、着火、浓重 的异味等; • 2.7.2、处理操作:保持冷静,现场所有人员一 起操作,一人迅速关闭主机控制的所有气动阀 门,其他人迅速关闭气路柜里除N2、Ar 外其它 所有特气手动阀门,保证切断一切危险气源, 如果条件容许,迅速关闭真空室的门抽上真空, 若一时无法控制,通知车间的领导,疏散车间 人员,所有人员撤离PECVD车间,通过玻璃窗观 察车间情况,等待技术部门和设备组解决,如 果火势较大,可先进行灭火操作,注意人身安 全。
pecvd问题集
1开盖清理工艺腔室;
2用针疏通出气孔;
3更换石英管。
所需时间
方法1需要时间180分钟;方法2需要时间180分钟;方法3需要时间180分钟。
备注
工艺问题集(二)
工位
PECVD
问题现象概述
工艺后硅片表面有黄色斑点或镀不上膜的痕迹,但载板上看不出规律。
原因分析
1前道PSG工序在浸HF时未浸末。
2 PSG没有清洗干净。
备注
操作时注意在打开的gate4下垫块木头,保障安全。
设备问题集(二)
工位
PECVD
问题现象概述
在工艺过程中工艺腔室的压力突然上升,工艺自动停止。
原因分析
此种现象往往是石英管破裂导致压力达不到工艺要求造成的。
解决方法
更换石英管
所需时间
3小时
备注
设备问题集(三)
工位
PECVD
问题现象概述
在更换石英管后,工艺腔室的真空压力在45分钟后仍无法达到工艺要求0.01bar以下。
1可能是铜棒与铜天线没有充分耦合。
2反射管位置不合适。
解决方法
1时间180分钟;方法2需要时间15分钟。
备注
设备问题集(六)
工位
PECVD
问题现象概述
传感器报警。
原因分析
1有碎片挡住了传感器;
2载板卡住了。
解决方法
1开盖清理;
2开盖将载板取出。
所需时间
原因分析
1腔室的密封圈有异物没清理掉;
2石英管没装好;
3腔室的密封圈形变。
解决方法
1首先开盖清理工艺腔室四周的密封圈包括冷却室的密封圈。
2无效则应重装石英管。
3如无明显好转则应更换腔室密封圈。
管式PECVD日常报警说明
PECVD日常报警说明(一)process recipe has terminated with error state-------Alarm ACK------进行中的工艺以错误状态结束------警报确认-------(1)to store 储存用于选错工艺号,手动结束工艺,重新开始新的其他工艺时进行选择。
(2)to store enable unload 储存并卸下多数情况下选择此项(3)Restart recipe 重新开始工艺工艺中断需要重新进行时选择,但是不建议,建议选择,查看镀膜的实际情况后再做决定(二)Boat already in tube------select:[process=0, unload=1(------)舟已经在营业内-------选择:[运行工艺-0;取出卸下-1(-----)选择0或1说明:当管内有舟存在时,异常排除后手动运行工艺时会出现这样的提示(三)lost homing, check potion失去引导,检查位置(一般此报警会自动解除)说明:此报警会自动解除,只需检查一下桨是否在原点位置即可(四)HF Gen Out of 1st(2snd)tolerance 如果是镀膜中退出要检查状态栏中deposition time[s]:000秒,高频发生器超过第一个(第二个)限值,如果是镀膜中退出要检查状态栏中镀膜时间[s]:000秒说明:通常出现这样的报警存在两种情况,(1)石墨电极内有硅片倒落或小碎片卡在两片电极的中间(做弯曲片或者部分大片的时候也会出现这样的报警)(2)炉内碎片太多,石墨电极底部接触到碎片形成两片电极之间短路。
此报警被复位后将会出现报警(一)(五)recipe abort2----process abort 1 To continue enter AB工艺退出------运行终止!继续:请输入AB说明:对工艺异常结束的手动确认,然后就会出现报警(一)(六)vacuum Tube out of 1st(2snd)tolerance管内真空压力超过第一个(第二个)限值说明:由于某种原因抽真空被延时,但在特定的时间内无法达到真空要求,系统就会出现这样的报警,检查一下状态栏中的压力值和真空汞的工作是否正常,如果是的话只要等待一段时间,待压力值到达系统要求值时,报警自动解除,如果同时出现报警(八)就需要通知设备。
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如果在镀膜中退 出,如已经沉积到 氮化硅,检查镀膜 时间后,选择手动 工艺输入剩余时 间。 ①卸载,重新摆放 舟 ② 卸载,取走碎片 ③ 降温,清理碎 片 ④ 联系外围,调 整压力开关 ⑤ 洗舟,更换绝缘 套管 ⑥ 紧固螺母 ⑦ 待修
Collective alert 10 pump st.1 真空泵报警。
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Boat position (speed) out of 1st(2nd) tolerance. 舟的位置(速度)超 过第一(二)限值。 Water flow gas side st.1. 说明:TGA(gas side )冷却水报警。 Grab sensor undefined. No movement possible! Check boat position. 说明:传感器不明 确,无法移动。
管式PECVD故障检修参考 管式PECVD故障检修参考 PECVD 序 号 故障现象 原因分析 ①T-paddle热电偶 保护套管损坏。 ②炉管前,后面的观察 窗破裂。 ③前炉门口端盖处不 洁净或者炉门偏移。 ④蝶阀后到泵体的软 连接处松动。 ⑤真空泵问题 ⑥主阀和软泵损坏 ① 行程开关未动作或 者损坏,需要调 整。 ②炉管状态错误导致 ①行程开关未到位or 限位开关松动 ②继电器 或 相对压 力传感器问题 VAT显示为C***此现象 为通讯问题 4 蝶阀故障 VAT显示为E***此现象 为硬件问题,除E40为 电机驱动和线路问题 外,其余均与机械有 关 ①反馈的boat poti 的数值超出或者没 有,不变化。 ②TGA free信号经常 报警且反馈的数值(经 校正过后的反馈)差异 较大(>6MM),也与电 位计相关,要重新校 正 解决方法 更换保护套管 更换观察窗 开门进行清洁,调整 偏移 检漏查找,紧固 检查泵体,维修 清洗或更换 检修 情况说 明
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Boat failure . 说明:退舟失败。
信号错误 或者舟在桨上的位置 不对
检查舟在桨上的位 置,如果正确手动 将桨复位; 如果不正确,戴上 高温手套把舟拉到 正确的位置后手动 复位。 手动使桨复位。 经常发生要重新校 准信号 将石英管后的冷却 水流量调整一下即 可,可调整大一 点。 检查舟的位置。若 机械臂没有被锁 定,在Handling的 界面中将机械臂移 至正确的位置。经 常发生要调整抓手 机构。
。
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Process recipe has terminated with error state---Alarm ACK----(1)to store (2)to store enable unload(3)Restart recipe .
进行中的工艺以错误 的状态结束----警报 确认----(1)储存 (2)储存并卸下 (3)重新开始工艺。
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GRIP部分出现的传动 轴异位现象。
①手动TEACH误操作导 致 ②舟装载时传感器信 号错误导致碰撞
消除报警,然后进 行机械调整。 调整传感器的感应 距离 消除报警 (1)用错工艺号,手 动结束工艺,重新 开始新的其它工艺 时进行选择。 (2)多数情况下选择 此项。; (3)工艺中断需要重 新进行时选择,选 择前应查看镀膜情 况 此报警会自动解 除,只需要检查一 下桨是否在原点位 置LS没有反应,
需要程序初始化。 重新启动程序 进行调整。 继电器需要进行更 换和压力传感器进 行校正零点。 如果初始化不行可 以冷启动即可。 遇到E40可以重新接 插控制单元。其余 对蝶阀进行拆开清 理查找原因。
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炉门未打开或者没有 到位
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电位计故障:
使用万用表确认电 位计的好坏,如坏 进行更换校正 没坏,进行调整矫 正。程序操作
虽然有一个舟在机械 臂上,但传感器测不 到。 机械臂上的传感器没 有感应到舟。
检查一下舟是否接 触到传感器后再试 一次。如果不行, 调整传感器。 将舟放到正确的位 置即可。
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说明:在设定的位置 没有舟的存在。
通常是因为机械臂将 石墨舟放到储存架 上,储存架上的传感 器没有感应到。
调节传感器或者调 节舟的位置即可。
①确认压力表指数 正常。 ②确认阀门有无故 障。若阀门没有问 题联系外围 ③确认流量计有无 故障,若有进行更 换。 ④确认工艺过程中 有无HF和冷却水等 故障 如果有工艺在运 行,取消此次工艺 等待下次加载 如果没有此工艺要 从CCC主机内加载程 序 炉管内状态不对, 进行Tube ready 工 艺,调整状态
通常会发生在退舟失 败后,PADDLE FREE或 TGAfree信号故障
水流不稳定造成压力 开关报警
机械臂不在正确的位 置,无法移动。
炉管状态不对
检查桨是否在上位 和原点的位置,如 果是的,在空桨的 情况下运行homing 工艺;如果不是, 手动移动桨到上位 和原点。
Boat collision. 14 舟被撞击
Handling对话框中 将舟移动到安全的 位置;若是在上下 舟,检查一下小车 和储存架的位置是 否于舟的位置匹配
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Recipe couldn’t de started. please check protocol for reason.。 工艺不能被运行,请 检查原因。
此管已有一个工艺在 运行;此管没有你要 选的工艺文件;状态 不正确
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Tube ready in undefined please ensure that the CESAR loading machine is at“0” position and softlander is “UP”. 说明:管子的状态无 法被确认,请确保 CESAR接收到桨在 “0”和“UP”的位 置。
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Lost homing, check position.
失去引导,检查位 置。 通常出现这样的报警 有六种情况: ①石墨舟的电极孔放 反。 ②石墨电极内有硅片 倒落或者小碎片卡在
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HF Gen out of 1st (2nd) tolerance. 高频发生器超过第一 (二)个容差,
两片电极的中间。 ③炉内的碎片太多, 石墨电极底部接触到 碎片形成两片电极之 间的短路。 ④特气或者水压力过 低导致。 ⑤石墨舟舟片之间绝 缘不好 ⑥石墨舟螺母松动 ⑦HF POWER 本身故障
The boat sensor has detected no boat in the grab although a boat should be in the grab. please check boat in grab sensor and try again. No process boat in source position.
一般情况下是由于真 空泵的负压太大,导 致报警
查看泵体,压力, 功率和温度状况进 行针对排查
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Gas N2(SiH4、NH3) out of 1st(2nd) tolerance. 特气氮气(硅烷、氨 气)超过第一(二) 个限值。
出现这种报警的原因 是多面的:高频放电 失败、管内的压力不 正常或者由于某种原 因系统被锁定(冷却 水报警),都会出现 这样的报警,出现超 过第一个限值报警, 只是警告;超过第二 个限值报警出现后工 艺会自动停止。