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捷佳伟创晶体硅电池高温扩散炉的培训资料.ppt

捷佳伟创晶体硅电池高温扩散炉的培训资料

秋贵
2019-07-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《捷佳伟创晶体硅电池高温扩散炉的培训资料ppt》,可适用于工程科技领域

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捷佳伟创晶体硅电池高温扩散炉的培训资料制作单位:深圳捷佳伟创集团公司日期二零一一年四月二十五日目录设备介绍设备结构工艺控制人员操作设备的保养设备介绍设备用途产品特点主要技术指标技术特点设备用途晶体硅太阳能电池制造中硅片的扩散掺杂通过扩散所形成的PN结就是晶体硅太阳能电池的核心太阳光照到PN结上产生电子的定向移动产生电流产品特点串级温度控制精度高恒温区稳定、真实工艺舟软着陆闭管扩散工艺气体流量精确性价比高具备手动自动功能主要技术指标电阻率误差范围:plusmnohmssq温度控制范围:~℃温度控制方式:段智能串级温度控制器进行控温恒温区长度及精度(动态,即模拟工艺状态):~℃leplusmn℃mm~℃leplusmn℃mm温度斜变能力:A.最大可控升温速率:℃minB.最大降温速率:℃minC.RTrarr℃lemin具有自动斜率升温及恒温功能。设置有超温、断偶、断点启动等自动保护系统送舟方式:采用SiC悬臂桨自动送片机构舟速~mmmin连续可调可选自动装卸舟配备快速冷却系统工艺方式:软着陆+闭管扩散(最大装片量片批)工艺过程由工业计算机全自动控制直接在触摸屏上操作。可存储条工艺曲线、每条曲线不少个拐点。最大升温功率:KVA每管技术特点段自动适时恒温区工艺舟软着陆闭管扩散数字式MFC精确控制气体流量自动装卸舟技术特点mdashmdash段自动适时恒温区在mm的恒温区范围内采用点Profile热偶配合炉壁热偶进行串级温控温控元件应用高精度智能温控器完整的控制方案确保从低温到高温状态下炉管内恒温区的持续与真实性。技术特点mdashmdash段自动适时恒温区技术特点mdashmdash工艺舟软着陆技术特点mdashmdash数字化控制消除了模拟变量传输的干扰悬臂桨的进出料运动与软着陆的上下运动均运用通讯控制的细分马达驱动器防止运动过程中的阻步、丢步现象从而确保机械运动的高度稳定与重复性。数字式MFC的运用确保了反应气体流量的控制精确、稳定、无干扰对工艺生产的重复稳定控制具有非常有益的帮助通过配合串级温度控制可极大的提高工艺批次间的品质。同时具备手动设置调整功能极大的方便设备测试、维护工作的开展。技术特点mdashmdash自动装卸舟(机械手)自动装卸舟功能的实现将大大的提高扩散工序的自动化操作程度高度的重复性避免了人工操作的随意性对工艺产生的影响。全套动作由独立监控电脑控制各种动作通过电机与导轨配合自动完成系统通过与各管工位现场计算机及到位传感器进行联锁保护舟及反应片的安全。设备结构DSA型管式高温扩散炉:控制部分、推舟净化部分、炉体加热部分、气源部分。外围工装夹具:石英舟舟托架DSA型管式高温扩散炉控制部分推舟净化部分炉体加热部分气源部分控制部分位于控制柜的计算机控制系统分布于各个层面但每个层面的控制系统都是相对的独立部分每层控制对应推舟、炉温及气路部分是扩散氧化系统的控制中心。在每层相应的前面板上分布有触摸屏状态指示灯、报警器、急停开关和控制开关。控制部分是我们调节工艺参数的主要途径。控制部分工控机软件功能强大,人机接口界面友好:⑴有工艺程序集中编辑功能。⑵有计算机手动调试界面。⑶工艺运行中,可方便地实现跳步﹑在线编辑﹑修改。⑷具有程序断点启动功能。⑸具有超温﹑断偶报警保护及自动斜率升降温和故障自诊断功能。⑹能存储条以上工艺曲线。()全中文图示直观、易懂、方便推舟净化部分推舟净化柜的顶部装有照明灯正面是水平层流的高效过滤器及推舟的丝杠、导轨副传动系统SiC悬臂桨座丝杠的前端安装有驱动步进电机导轨下端按有限位开关。平移马达限位保护开关净化系统SIC桨上下马达推舟净化部分精密直线导轨副配合精密丝杆副传动步进电机及数字通讯驱动器作驱动计算机通过通讯方式给驱动器发出控制信号可精确控制步进电机细分达到稳定可靠转速推舟的速度在~mmmin内无级变化工艺反应过程中悬臂桨外置实现真正的闭管扩散自动机械手实现自动装卸舟功能实现高度自动化炉体加热部分主要工艺控制点:炉门炉体(热电偶加热丝)温控表主要参数设置方法炉体加热部分)功率部件变压器为低压大电流输出原边以V三相供电设备中任意一管工作都不影响电网负荷的平衡。采用周波过零触发技术克服了对电网的二次谐波干扰。)炉体优良热场设计既有良好的热场均匀性又能保证升、降温的速度。)炉丝进口一级康泰尔丝保证长寿命炉体加热部分炉门设备中炉门对于工艺的影响是比较的如果接近炉口的方阻大量出现偏高且片内的方阻出现上下分层现象都是炉门没关紧引起的炉体加热部分(个)热电偶(外偶的分布位置由个控温点组成)该部分主要配置有:炉管控温热电偶、超温保护热电偶加热点(个)五块温控表相对应五个温度点。温控表主要用于温度的整定PB值的设置等。如果实际温度偏离设置值温度幅度很大在排除其他加热正常的情况下一般重新进行恒温即可。RKCHA温控表主要参数设置方法一.面板操作键:AM(自动手动)切换RL(远程本地)切换RS(RunStop)运行停止切换按set键进行SV、SV温度设置:SVrarrCH(内热电偶)SVrarrCH(外热电偶)按住set键秒以上:EV绝对值报警温度(目前对应的是EV=度控CH:本地控制PID参数由自整定形成。(当CH温度达度后稳定分钟再次设为度此时把CH自整定打开CH自整定AT完成后按RS键切换进行远程控制进行CH的自总定CH设为度此时CH可设为度)二:按住angmode键秒以上:ATU=ON。CHCH分别进行自整定。先在本地控制的模式下进行CH的自总定完毕后在远程模式下进行CH的自总定。PID参数自总定完成。AM手动自动切换rL本地远程控制选择r:RUNSTOP切换三.一边按set键一边按>mode键:、Pb:pb修正Add::通讯地址设置Lck:密码设置bps:、bT:、nT:PV数字滤波器:dF=dF=四.同时按set键和>mode键秒以上(工程技术模式设置)必须在Stop状态下才能修改:F1:spch=。dE=(通道的操作输出值MV)dEuT=条形分辨率)F:Fn=(输入与输入自动手动的切换)Fn=(远程本地切换键操作)Fn=切换RSF2:np=(热电偶种类S型)UnIT=(温度单位℃)PGdP=(小数点以下位)PGSL=(输入刻度下限值)PGSH=(输入刻度上限值)F一样设置F:LoGC=(输出逻辑)OUT:对应EV(、端子继电器输出)ALC=RLC=F:ES=(EV的最大报警值外热电偶断偶超温报警)EVA= 事件分配(输入1事件报警内热电偶断偶超温报警OUT1)F:pd:(热启动)CAM:(输入的用途)级联控制CAr=(级联比率)CAb=(通道CH附加偏置)F::OS:逆动作(加热控制)F:通讯协议:Cmps:(RKC通讯协议):cmps:注意事项首先进行第二通道的PID,这个时候,第二通道一定是在本地摸式设定为本地模式。・・・・・・・・・・・・・・rL=LoC设定第二通道的设定値的温度。・・・・・・・SV=目标温度进行第二通道的AT(自整定演算)。・・・・・・・ATU=on整定完成后,进行第一通道的自整定,这个是在串级的情况下做自整定:从本地模式设定为远程模式。・・・・・・・・・・rL=rEM设定主的设定値的温度。・・・・・・・・・・・・・・SV=目标温度进行第二通道的AT(自整定演算)。・・・・・・・ATU=on气源部分气源柜顶部设置有排毒口用以排除在换源过程中泄露的有害气体。柜顶设置有三路工艺气体及一路CDA的进气接口接口以下安装有减压阀、截止阀用以对进气压力进行控制及调节。对应气路分别装有相应的电磁阀、气动阀、过滤器、单向阀、及源瓶冷阱等。气源部分CDAO大N小N气源进气图电磁阀气动阀小氧MFC小氮MFC大氮MFC炉体尾部气路尾气排废管道(尾部抽风)热电偶(内偶)气源进气口(喷淋管)恒温槽恒温槽及源瓶源量对于方阻的影响是最直接的工艺点之一源瓶恒温槽的温度一般都为度偏高或偏低都会影响扩散氮的实际流量三氯氧磷的使用和注意事项三氯氧磷:如果在装的过程中不小心发生泄漏或打破源瓶应立即通知车间人员疏散,同时处理人员应戴上防毒面具和相应工具对泄漏的三氯氧磷进行清理,尽量减少三氯氧磷的污染范围同时通知安全人员配合处理磷源更换及注意事项:通知当班工艺人员准备更换磷源工艺人员应积极配合监督并陪同更换磷源全过程生产人员应事先将必备物件备好如小刀防毒面具和橡胶手套等佩带自吸过滤或防毒面具内戴丁晴手套,外戴耐酸咸橡胶手套检查新源瓶有无损坏裂痕及参透检查进气和出气口阀门是否关闭及标签是否真确源瓶阀门进气口为锥形口出气口为平口在加一锥形噻在安装进出气管时需小心避免瓶颈的破坏源瓶更换操作要领:先关闭进气口阀门,进气口贴有绿色标签在关闭出气口出气口有红色标签拆卸进出气口需紧固螺母和连接气管更换源瓶:开启源瓶包装箱之前必须检查源瓶是否有裂痕是否有损坏,阀门开关是否完好而且是关闭状态,检查是否有检验合格证检查进出气口有没有装反小口径为进气口其气管连接端深入到三氯氧磷液位一下,大口径为出气口其气管连接端未伸入到三氯氧磷液位外围部分抽风:抽风过大过小都会影响炉管内气体的稳定性进一步影响方阻。工艺气体及CDA的流量:N和O都是扩散所需的重要工艺气体CDA则是控制气动阀门等的重要气体。上诉气体如果流量偏差时间持续过长对工艺会产生很大的影响。抽风废弃柜处处于的抽风:一般抽走的是炉门打开时散发的残余废气废气柜处处于炉门边上的抽风:一般也是抽走的是炉门打开时散发的残余废气气源柜处的抽风是扩散工艺的主要控制点该处抽风的过大过小都会对方阻产生影响一般在工艺正常运行后很少进行调试但如果外围抽风力道变大炉口的方阻就会升高工装夹具石英舟需要定时清洗脏的石英舟会影响扩散后硅片边缘的外观。(清洗要求要跟距工艺变化来决定)距工艺新舟或刚清洗完成的舟使用前一定要进行饱和。工艺控制影响工艺的主要参数:温度时间工艺编辑和修改扩散氮大氮氧气工艺参数时间扩散氮的浓度气体流量五个温度点小氧温度温度是影响扩散工艺的一个直接工艺参数之一温度越高分子运动越剧烈进入硅片内部的P原子也就越多形成的结深就越深。扩散一般有五个温度点(LLLMMMRMRR),来控制炉管的五个温区。温度一般用于调节片间的均匀性。时间时间:一般不同工艺段的时间不一但就目前扩散的工艺而言进舟出舟和回温氧化步的时间比较固定(一般都是s左右)。一般时间越长扩散形成的PN结越深方阻越小。调时间的条件一般是在方阻整体偏高或偏低的情况下。工艺编辑和修改工艺编辑是在软件中的工艺编辑栏里面进行编辑。如果工艺不稳定的情况下要对工艺进行修改。如修改温度可以在你所需要的温区进行温度修改不要到手动设置中去修改温区的PB值如果修改会导致炉体的温度混乱。扩散氮扩散氮的主要物质是三氯氧磷(POCl)。POCl在高温下(℃)分解生成五氯化磷(PCl)和五氧化二磷(PO)其反应式如下:生成的PO在扩散温度下与硅反应生成二氧化硅(SiO)和磷原子其反应式如下:扩散氮由上面反应式可以看出POCl热分解时如果没有外来的氧(O)参与其分解是不充分的生成的PCl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O存在的情况下PCl会进一步分解成PO并放出氯气(Cl)其反应式如下:生成的PO又进一步与硅作用生成SiO和磷原子。扩散氮在有氧气的存在时POCl热分解的反应式为:POCl分解产生的PO淀积在硅片表面PO与硅反应生成SiO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。在实际调节扩散工艺的时候一般是在方阻整体偏高或偏低的情况下。另外源瓶中的源量会随着时间逐步减少此时也要适当的增加扩散氮的流量。大氮及氧气大氮:属惰性气体主要起填充介质的作用使进入炉管内的三氯氧磷分布得更加均匀。氧气:工艺气体之一使三氯氧磷氧化的更加充分。总气体流量=扩散氮大氮氧气一般为了增加硅片片间和片内的均匀性要求气体的总流量相对稳定。人员操作插片进舟插片插片时正确的翻片姿势:(图)进舟进舟时操作人员一定要选择对的工艺号()。检查报警声音及实际舟后状态确认这两栏是否打开。如有需要要进行跳步操作不要去更改系统因此产生的其他操作(比如将桨降到下限位)这样会导致系统无法正常进出舟。系统重启后进舟之前一定要进行实际舟状态确认及平移原点和上下原点复位。人员操作及时甩干可以减少水痕印扩散面朝上甩干可以较少水痕印设备的保养设备的稳定需要靠日常的维护和保养。丝杆和导轨的保养是清理污糟清理后打好黄油即可(一般半个月做一次保养)。检查软着陆和炉门组件等部分的螺丝是否固定(一般半个月做一次)。石英器件的清洗要看工艺是否稳定(如有工艺不稳定就要及时的进行清洗)。每天都要保证设备的清洁度。结束欢迎客户提出宝贵的意见一定更加完善我们的设备和客户的建议。制作人:王湘林日期:年月日

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