扩散CT工艺规程

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1、目的：
建立正确操作扩散CT扩散炉的工艺的标准，以保证扩散的质量及保护机器和人身平安。

2、范围：
本指导书适用于扩散CT扩散炉工艺规程。

3、工艺人员职责
3.1 负责扩散工序生产工艺运行的正常性、稳定性。

3.2负责部门内工艺运行原始资料的累积，保管，随时检查工艺运行状态，并记录异常，积
极处理工艺异常。

3.3负责应对CT扩散炉设备常见、突出、重大的工艺异常，制定落实整改措施、预防措施、
应急方案。

4、工艺生产
4.1检查“Slider〞是否在上料位置，假设不在，手动状态下移到上料处：“Manual/Slider/to
port〞〔图1〕。

把插好硅片的舟放到“slider〞上。

尽量使舟在“slider〞中间位置〔图2〕
图1 图2
4.2在“Setup〞界面选择“Boat〞项〔图3〕，选择一个舟号，进展工艺信息编辑。

4.3选择确定后，进入“boat activation〞界面〔图4〕，点选“Set boat active for handling〞、
“Set boat to ‘Ready for processing’和‘Boat will be removed for unload’〞复选框,再点击
“Next〞按钮。

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图3 图4
4.4进入“Handling information〞界面〔图5〕，把舟上的编号输入到“Boat ID〞一栏，同时
选择Load position为“Slider〞，再点击“Next〞按钮。

4.5进入“Process tube selection〞界面〔图6〕，选择需运行工艺的管号，在正常情况下1-4
管全部选中，再点击“Next〞按钮
图5 图6
4.6进入“Boat information〞界面〔图7〕，在Actual boat location位置选择“Slider〞，在
Boat state位置选择“Wait for tube〞，再点击“Next〞按钮。

4.7进入“Process information〞界面〔图8〕，选择相应的运行工艺名，在“Lots in boat〞
中输入相关舟的信息，再点击“Finish〞按钮。

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图7图8
4.8进入“Summary〞界面〔图9〕，显示每一步输入的信息，核对无误后，点击“OK〞，信
息输入完成。

4.9在“Job〞页面点击然“Run〞按钮〔图10〕，回到自动运行状态。

机械手自动送舟到
SiC桨上，开场运行工艺。

图9 图10
4.10当某一管的“Tube state〞〔图11〕显示蓝色时，需要人工输入信息，翻开相应管的
CESAR界面。

4.11在红色的对话框“Adjust temperature?〞中〔图12〕输入需要修改的温度或默认值，
再在键盘上点击“Enter〞键。

图11图12
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4.12在弹出的红色对话框“Adjust diffusion time?〞中〔图13〕输入需要修改的时间或默认
值，再在键盘上点击“Enter〞键。

4.13在弹出的红色对话框“Adjust drive in time?〞〔图14〕中输入需要修改的时间或默认
值，再在键盘上点击“Enter〞键,信息输入完毕，桨自动送舟到石英管，开场扩散工艺。

图13图14
4.14当工艺运行完，自动取舟到“Storage〞位置冷却；冷却后“Slider〞自动取舟到下料位
置并伴有蜂鸣提示，进展取舟卸片和测试方块电阻；再放上需要扩散的舟。

4.15同时CMI电脑弹出“Boat Info〞界面〔图15〕，点击“Unload done〞按钮，在软件中
完成卸舟信息。

4.16进入“Boat Info Mode Select〞界面〔图16〕，选择“Wafer〔Production wafer with host
validation〕〞项，点击“OK〞按钮
图15 图16
4.17进入“Material Loading〞界面〔图27〕，在“Boat〞输入舟编号，在“Lot〞输入舟相关
的信息，同时弹出“Recipe〞项，选择相应的工艺名，点击“Load done〞按钮，机械手自动
上料，工艺运行开场
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图17
5、工艺控制
5.1 工艺参数及流程
扩散工艺温度：〔850±10〕℃；
POCL3源温: 20℃
R□：多晶：〔待定〕Ω／□〕
操作状态进炉恒温磷扩散恒温〔推进〕出炉冷却运行时间〔min 〕
气体N2 O2 N2O2 N2O2小N2N2O2 N2O2 N2O2 流量〔L/min〕
5.2 工艺测试及调试
5.2.1工艺测试主要是R□，所要设备是XX半导体四探针测试仪，使用方法如下：
翻开电源开关，初次测量时，要预热15min 使“R□〞“I〞“EXCH.1各个指示灯亮。

电流档位
是0.1MA
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把〞I “的指示灯切换至R □/P ：检查各类指示灯是否正确，确保温度正常
无强光直射，无高频干扰
把〞R □/P “的指示灯切换至I ：看电流值是否是4.530MA ，如果不是那用手轻轻旋转调节按钮使电流值为4.530MA 。

电流校准后，把〞I “的指示灯切换至R □/P 。

待R □数值稳定时读取数值。

5.2.2 调试：
工艺人员根据测试的不均匀度计算不均匀度〔不均匀度= ［(R □max - R □min ) /(R □max + R □min )]*100％,要求单片<7%,单管<10%),炉管5个不同温区的R □的大小，调节温度，气流量，或扩散部时间。

原那么是R □小， 温度 、时间减少，反之，亦然，主要方式还是温度调节。

在红色的对话框“Adjust temperature?〞中〔步骤4.11，图12〕输入需要修改的温度，在键盘上点击“Enter 〞键。

5.2.3异常处理
5.2.3.1 色斑原因与分析解决： 手机印：坚强监视，搞好工艺卫生；
滚轮印：表现-有规律性的出现在滚轮走过的线路；反响清洗间，清洗或更换滚轮； 片子不干：表现-片状、区域性及片子边沿的滚轮处甚至绒面被破坏；分析-三氯氧磷遇
水水解成偏磷酸，可能导致片子出现蓝色色斑(片子不充分干)甚至绒面被破坏(有水珠)；反响清洗间，调整或更换风刀。

偏磷酸滴落：表现-片状、条状且绒面被破坏；定期清洗扩散管，及时清理偏磷酸。

5.2.3.2 电阻偏大\小
电阻值与扩散时间、扩散温度、源量与源损失及气流配比等因素有关。

电阻偏大的分析解决：
根据温度与电阻的关系按照 1 ：1的比例调整.〔分清要调整的温区和要调控的点〕最后保存设置，具体情况，具体对待。

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温度偏低;提升淀积或扩散步温度；
小氮流量偏小：分析-扩散小氮流量小或恒温箱温度低于设定值(20度)；增大小氮流
量。

石英制品的清洗：分析-使用没有做过饱和的石英制品，造成局部源量被石英制品吸收，
定期清洗和饱和。

5.2.3.3炉口扩散不到\不均匀
扩散不到的分析解决
大氮流量偏小：表现-整片发白；分析-大氮一方面作为平衡气体平衡管内气流，另一方
面作为携带气体将源携带到炉口；大氮流量过小缺乏以将源携带到炉口；增加大氮流量。

抽风过大:表现-整片发白；分析-尾气抽风是将废气排出；抽风过大时，源来不及与硅
片反响就被抽掉，造成炉口片子扩散不到；减小尾气抽风；在炉口加外挡板也能有效调
整炉口扩散不到的现象。

扩散不到的做返工处理。

扩散不均匀：
大氮流量偏小：分析-气流不均匀造成气流不畅，导致整片淀积不均匀；加匀流板、调整
气流配比及流量(附气流配比试验报告)。

抽风过大：表现-靠近抽风管后处明显比其他地方白；分析-抽风过大，靠抽风口处的源
量比其他处相对少；减小抽风.
上述异常问题需要做返工处理。

6石英制品处理
名称使用寿命
〔月〕HF溶液〔1:10〕
侵泡小时数
饱和小时数
〔个〕
备注：如发现石英制品被污染，及时
停用，并按使用寿命到期的处理方式
处理。

石英管 2 3 8 石英舟 1 3 4 均流板 2 3 4 舟托 2 3 4
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7、考前须知：
7.1 制止直接用手触摸石英器具和硅片。

7.2发现石英舟、石英管有污染应停顿作业，处理后再做。

7.3 加热时“上电开〞与“加热开〞之间必须有2-3秒的间隔。

7.4 片子进炉后要定时核查炉子运行状态及气体流量，以免发生异常动作。

7.5 关闭设备时，先正常关闭计算机，再按“上电〞键关闭电源。

7.6 三氯氧磷扩散决定太阳能电池的性能，故必须严格按工艺要求进展操作，炉管清洗后
必须按规定做好检查工程及做R□先行片，如先行片不合要求，必须重做先行，不能冒险全
部投入作业。

7.7 经常检查三氯氧磷源瓶内的源量，低于1／４必须更换。

7.8检查放置三氯氧磷源瓶的恒温槽的温度设定值，注意恒温槽内的水量，及时添加，以保
证水位高于瓶内的液面。

保证水温恒温于20 C。

7.9 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，蜂鸣器不
再发声。

但此时并不代表故障已经解除，必须在排除故障后将其松开。

7.10“急停〞按钮是用于舟的紧急制动，并不会切断扩散炉的电源。

8、生产设备与工艺要求：〔见附件，没有的后补〕
编制会审/校审审核批准
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附件
设备、仪器工具、夹具
设备仪器规格或代号名称规格或代号
高温扩散炉石英管清洗机石英管保管柜超净柜
超净工作台四探针测试仪超净吸尘机Centrotherm
XX半导体
扩散石英管
石英门
均流板
隔热板
源瓶
扩散石英舟
小氮进气管
舟叉套管
石英杆
石英套管
材料名称规格动力
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硅片
HF酸
三氯氧磷氮气
氧气156×156mm〔多晶〕
分析纯
电子纯
99.999％
99.96％
1～50HZ 220V
真空：600mmHg
冷却水：20℃
温度：〔23±3〕℃
湿度：〔50±10〕％
工艺卫生等级
预防措施
1万级
穿戴工作服、鞋、帽
操作时戴橡胶手套、口罩。