扩散炉

400℃≤工作 温度≤900℃：
±1℃ /48h
900℃＜工作 温度＜1300℃：
±0.5℃ /48h
- 升 温时间 : (从 室温升至 1300℃ )：
≤ 60min
- 温度斜变能力：
升 温 速 率 范 围 ：（ 100—1300） ℃ ；（ 0.5—15 ） ℃ /min 可 控 可 设 定 编 程 ；
炉 门 固 定 箱 ，用 于 安 装 炉 门 及 炉 门 配 件 ，自 动 点 火 装 置 安 装 在 此 位 置 ，工 艺 过 程 中 氢 气 自
动点燃，自动点火装置安全可靠。
5． 净 化 工 作 台 ：
水 平 层 流 的 净 化 工 作 台 为 设 备 提 供 一 个 洁 净 的 工 作 区 。净 化 工 作 台 顶 部 装 有 日 光 灯 ，
料 架 固 定 在 装 有 轴 承 的 直 线 导 轨 座 上 ，由 电 机 驱 动 ，将 装 片 舟 推 入 或 拉 出 反 应 室 。电 机 及
驱 动 器 采 用 日 本 进 口 器 件 ， 保 证 送 料 装 置 平 稳 运 行 。（ 结 构 见 附 图 ）
8． 功 率 调 节 部 件 ：
采用进口的功率调节板，加热功率变化均匀，对电网干扰小，触发可靠。
作等级权限功能。
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四管扩散炉
¾ 具有工艺运行全过程的历史状况记录，并且历史文件随时可查； ¾ 软件应具有所有的 MFC 的软启动功能。 控制系统框图：
附图：计算机控制系统原理图
9.1 温 度 控 制
9.1.1 控温用 热电偶： S 型；
9.1.2 热电偶冷端补偿采用智能补偿，智能实时进行温度补偿。 9.1.3 具有恒 温区温度 可编程自 动修正； 并可自动 进行测量 恒温区温 度分布的 功能； 特点：
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最 大 升 温 速 率 ： 15℃ /min
四管扩散炉
降 温 速 率 范 围 ：（ 1300—900） ℃ （ 0.5—5） ℃ /min 可 控 可 设 定 编 程 ；
最 小 降 温 速 率 ； 0.5℃ /min;
- 具有恒温区温度可编程自动修正；并可自动进行测量恒温区温度分布的功能 - 气路系统：
的 控 制 ，控 制 精 度 可 控 制 在 +0.5°C。温 控 仪 表 抗 干 扰 能 力 强 ，且 不 对 控 制 系 统 产 生 干 扰 。
内 部 有 冷 端 温 度 补 偿 ，减 小 了 外 界 温 度 变 化 对 热 电 偶 测 温 波 动 影 响 ，更 加 增 强 了 控 制 精 度 。
置和故障报警功能。各种报警情况如下：
9.4.1 温 度 保 护 报 警 ：
1) 超温报警：
当 炉 温 超 过 设 定 值 时 ，(超 温 设 定 值 由 用 户 自 己 设 定 )，屏 幕 会 显 示 超 温 ，此 时 超 温 报
警、讯响、温度控制自动脱离计算机控制，转入保温状态。
2) 极限超温报警：
制 ，通过 AD 模块 进行 实际流量 检测，实 现闭环控 制。 PLC 的 高精度 DA/AD 模 块使得 流
量控制精度高，闭环反馈减小了实际流量和设定流量的误差。
9.3 进 退 舟 控 制 系 统
本 系 统 可以 对 步 进电 机 ， 伺服 电 机 进行 进 退 舟及 各 种 动作 控 制 。主 控 单 元 (PLC)通过
- 送 取 片 方 式 ： 采 用 石 英 管 式 推 拉 舟 。（ 第 一 、二 两 管 碳 化 硅 桨 、第 三 、 四 两 管 石 英 管 浆
送 片 系 统 ）。 石 英 管 及 配 套 石 英 器 件 由 供 应 商 提 供 。
热 学 数 据 （ SPEC）：
- 工作温度范围：
0~1300℃
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四管扩散炉
三、设备的主要性能指标及组成
用途：
- 用 于 硅 片 氧 化 （ 氢 氧 合 成 ）， 合 金 工 艺 。
类型：
- 方式：左手操作方式
- 硅片尺寸及管路数：圆形 6 英寸、四管系统
- 净 化台洁净 度：100 级 （1000 级 厂房）
- 自动化程度：自动控制温度及工艺过程。
- 气体流量设定精度： - 气路系统气密性：
±2％ FS 1×10-7pa.m3/s
能耗值：
- 三 相五线制 380V±10%，50Hz±1Hz；
- 最大升温功率：
30 KVA/每 管
- 保温功率： - 冷却水：
15 KVA/每 管 ； 2～4Kgf/cm2， ～8L/min
送料装置技术参数：
- 自动推拉舟系统数量：
的是将扩散炉产生的一部分热量通过循环水带走，从而避免厂房温升过高。
4． 排 毒 箱 ：
排毒箱安装在扩散炉机箱内靠净化台一侧，它由四个独立的不锈钢箱体及排风道组
成 。每 个 箱 体 对 应 一 个 炉 管 。每 个 箱 体 侧 面 均 有 一 个 风 量 调 节 板 。合 金 炉 管 排 毒 箱 位 置 为
四管扩散炉
加热炉体：采用三点控温，三段加热；
保温材料：进口的高温硅酸铝纤维毡和塞拉纸；
炉 子 使 用 在 正 常 工 作 温 度 范 围 内 ,保 证 在 一 年 内 炉 膛 不 能 塌 陷 ,炉 丝 不 出 现 松 动 和 移
位现象。炉体的位置在安装过程中可微调。
3． 热 交 换 器 ：
扩散炉顶部装有水冷散热器，水冷散热器上装有四个排风扇。安装水冷散热器的目
中 部 装 有 四 套 送 料 装 置 ，底 部 装 有 送 风 机 及 初 效 过 滤 系 统 ，净 化 台 中 部 装 有 高 效 过 滤 系 统 ，
采 用 双 套 净 化 系 统 以 达 到 设 备 的 净 化 要 求 。（ 结 构 见 附 图 ）
6． 自 动 悬 臂 推 拉 舟 机 构 ：
反应室密封用的炉门装在送料架上，炉门由弹簧支撑以保证炉门的弹性结合，该送
9.4.3 氢 氧 合 成 工 艺 管 路 的 安 全 保 护 ：
1) 欠温报警：
工 艺气体出 口处 (氢氧 合成点火 处 )的温度 低于 760℃ 时，氢氧 合成工艺 管路控制 小 盒
上 的 欠 温 报 警 灯 亮 ，此 时 如 果 正 在 进 行 工 艺 ，氢 气 阀 门 处 在 开 状 态 ，氢 气 阀 门 被 自 动 关 掉 。
- 2、技 术 性 能 指 标 ：全 部 达 到 或 接 近 进 口 设 备 的 技 术 指 标 ，更 加 突 出 产 品 的 稳 定 性 及 一 致性。
- 3、工 艺 管 路 系 统 ：进 口 内 EP 级 不 锈 钢 管 路 及 VCR 接 头 ，采 用 进 口 SWAGELOK 自 动 焊机焊接，确保管道的洁净及耐腐蚀等级。
9.4.2 炉 箱 超 温 保 护 ：
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由 于热交换 系统故障 或室温过 高，使扩 散炉机箱 内温度超过 80℃时 ，会有炉 箱 超 温 预 警信号产 生，指示 灯亮、讯 响。但不 做任何处 理.当 温度 继续升高 超过 95℃ 时，发出 炉 箱超温报警信号并切断加热器电源。
脉冲输出口控制步进电机的驱动器来控制步进电机，通过发送的脉冲数控制进退舟的位
置 ， 通 过 脉 冲 的 频 率 控 制 进 退 舟 的 速 度 。（ 舟 的 位 置 可 以 在 计 算 机 上 实 时 显 示 ） 推 拉 舟 的
进退位置，进退速度等参数可在计算机上设定、修改。
9.4 其 他 开 关 量 控 制 和 报 警 系 统
采 用 spike 加 profile 的 控 温 方 式 ，有 效 的 提 高 控 制 精 度 ，实 现 恒 温 区 的 自 动 调 整 ，提 高 工
青岛赛瑞达设备制造有限公司5 Nhomakorabea艺质量。
四管扩散炉
9.2 气 体 流 量 控 制
本 系统采用 进口质量 流量计进 行流量控 制。主控 单元 (PLC)通过 DA 模块 进行 流量输出 控
接 触 不 良 时 ，会 有 一 个 固 定 的 电 压 输 入 到 控 制 系 统 ，通 知 操 作 人 员 热 偶 出 现 了 故 障 ，此 时
系 统 将 自 动 切 换 到 另 一 个 热 偶 ，并 自 动 调 用 另 一 个 热 偶 的 对 应 数 据 ，从 而 保 护 了 加 热 系 统
与工艺。
9． 控 制 系 统 ：
如 下图所示 ，本控制 系统以研 华工控机 与 PLC 为主控单元，以温控模块为温度控制
执 行 单 元。 采 用 可触 摸 屏 式工 业 显 示器 为 人 机可 操 作 界面 。 可 进行 三 点 spike 及 profile
温度控制。
¾ 控制界面显示，菜单选择，用户可编程，界面要清晰明了，易操作；软件具有用户操
本 控制系统 采用专用 智能仪表 进行温度 控制。主 控单元 (PLC)通 过 RS485 通讯口 与 仪
表 通 讯 ,执 行 温 度 曲 线（ 设 定 和 监 控 在 计 算 机 上 ）。温 控 模 块 使 用 自 整 定 的 PID 进 行 温 度 的
精 确控制。 单片机控 制 PID 多 数使用经 验值，控 制不精确 ；而自整 定的 PID 更 适合具 体
- 长期工作温度：
900~1100℃ （ 扩 散 、 氢 氧 合 成 ）
400～600℃（合金 工艺）
- 温 区精度及 长度 (静态 闭管测试 )：
400℃≤工作 温度≤900℃：
760mm /±1℃
900℃＜工作 温度＜1300℃：
760mm /±0.5℃
- 单 点温度稳 定性 (静态 闭管测试 )：
1． 扩 散 炉 ：
扩散炉主机的顶部是水冷热交换器，扩散炉主机中部是处理 6″硅片的四个加热炉