扩散设备介绍
扩散焊设备讲解
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第三节 扩散焊设备
一、扩散焊设备的分类及组成
（一）扩散焊设备的分类
低真空
真空度在10-1Pa以上
1.按真空度分类
中真空 高真空
真空度在10-1～10-3Pa ＜10-5Pa
低压、高压保护气体扩散焊机
根据焊件在真空中所处的情况，可分为焊件全部处在真空中的焊机 和局部真空焊机。局部真空扩散焊机仅对焊接区域进行保护，主要用 来焊接大型工件。
扩散焊
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四、典型材料的扩散焊
由于扩散焊的接头质量好且稳定，材料适用范围极广，特 别适于脆性材料、特殊结构的焊接。在航空航天、电子和 核工业等领域，许多零部件的使用环境苛刻，加之产品结 构要求特殊，设计者不得不采用特种材料，如为减轻重量 而采用空心结构，而且要求接头与母材成分、性能上匹配， 在这种焊接质量更为重要的情况下，虽然扩散焊的生产成 本稍高一些，但扩散焊成为优先考虑的焊接方法。目前， 扩散焊应用日益广泛，已逐步扩展到机械、化工及汽车制 造等领域。
要求：使被焊件之间达到紧密接触。高温下材料的屈服强度降低，为 避免焊件的整体变形，加压只是使接触面产生微观的局部变形。加压 系统分为液压系统、气压系统、机械系统、热膨胀加压等。在自动控 制压力的扩散焊设备上一般装有压力传感器，以实现对压力的测量和 控制。目前大多数扩散焊设备采用液压和机械加压系统。
一般采用真空保护。真空系统通常由扩散泵和机械泵组成。机械泵能 达到1.33 x 10-3Pa的真空度，加扩散泵后可以达到1.33 x 10-4～1.33 x 10-6Pa的真空度.真空室的大小应根据焊件的尺寸确定，真空室越大， 要达到和保持一定的真空度对所需真空系统要求越高。真空室中应有 由耐高温材料围成的均匀加热区，以保持设定的温度。真空室外壳需 要冷却。
扩散炉体工作原理
扩散炉体工作原理
扩散炉是一种用于在半导体工艺中进行扩散过程的设备。
它通过控制温度和浓度梯度，使材料中的杂质扩散到所需深度，从而改变材料的电学性质。
扩散炉的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 温度控制：首先，扩散炉通过加热器将炉体内的温度提高到所需的操作温度。
扩散过程通常需要高温，因为高温有利于杂质在晶格中的扩散。
2. 杂质供应：在扩散炉的某个位置，通常是在炉底的特定区域，添加杂质源。
杂质源可以是液体、气体或固体态的物质，根据材料的不同选取不同的杂质源。
杂质源中的杂质会在高温下挥发或溶解，并通过炉体内的气流传递到待处理的材料表面。
3. 扩散过程：一旦杂质被供应到待处理材料的表面，扩散过程将开始。
在高温下，杂质原子会从高浓度（杂质源）向低浓度（待处理材料）的区域扩散。
扩散的速度取决于杂质和材料的性质，以及温度和时间等因素。
4. 控制参数：在整个扩散过程中，控制温度是非常重要的。
温度的控制可以通过炉体内的加热器和传感器来实现。
此外，炉体内的气氛也需要控制，以保持适当的氧化还原性。
这些参数的控制是为了确保扩散过程的准确性和一致性。
通过控制温度、时间和杂质浓度等参数，扩散炉可以实现不同
类型的扩散过程，如掺杂-扩散（Doping-Diffusion）、氧化、
化学气相沉积等。
扩散炉在半导体器件制造中起着重要的作用，可用于制备各种器件，如晶体管、太阳能电池和传感器等。
太阳能电池扩散设备Tempress
DPC
PT压力传感器用来时时检测气体的压力，起报警的作用。当工艺运行时， DPC首先与数字输出板通信，按照工艺要求打开气动阀和MFC流量计。这时 MFC的流量计讲信号时时传回模拟输入输出板，经过处理后将信号发送给DPC， DPC经过处理后将修正值再反馈给MFC，达到控制阀门开度的作用，起到控制 流量的作用。 如下图所示：源瓶的控制是由DPC将信号送到数字输出板，数字输出板将其 变换成相应的信号送到气动部分，然后使气动阀动作，打开阀门，起到开通 和关端的作用。源瓶的开通与关断，必须满足设备的要求才能动作，否则气 动阀门无法打开。
CDA Pressure sensor PT
Manual bypass
1/4” Outlet
Process tube
触摸屏TSC电脑的联系：公司通过一台TSC来监控两台TEMPRESS扩散炉。TSC电脑起到时时 监控的作用，而且在触摸瓶能够改动的参数都能够在TSC上来操作完成。触摸屏与TSC都 是和DPC相连，所有指令都由DPC来处理完成。触摸屏可以直接对DPC参数改动TSC电脑需 要将DPC数据读入才能修改；而TSC改动参数后与DOC通讯后，触摸屏可直接显示当前的参 数设定。
程序控制器 DPC
Shutoff valve
DPC与DTC、DMC、触摸屏直接通信，设备所有 的动作都是DPC发出指令，由相应的控制器完成 控制动作。剩下的一路由DPC直接控制的是气路 部分，它是由DPC直接控制开度和关断，并由DPC 做出相应的计算。如图所示：
MFC
Analog output
Digital output
温度控制器 DTC
温度控制器DTC与加热丝和热电偶的控制示意图： 加热丝与温度补偿线
Spike 热电偶
扩散设备的组成1
扩散设备的组成
由于操作的需要，扩散设备分左进 和右进，左进和右进为对称。扩散设备 主要分小四块，分别是电气柜、排废柜、 加热柜和气源柜。
ห้องสมุดไป่ตู้
电气柜
• 故名思意，电气柜是扩散设备电器件的存 放的地方，电气柜功能操作上主要是控制， 控制整个扩散设备这一块，调整各种参数 就在此柜。 • 电气柜外有三个显示屏，柜内有各种控制 系统，柜内含PC机，PLC等各种复杂控制 元器件。
排废柜
• 排废柜是扩散操作人员操作的平台，排废 柜上有三个推舟，排废柜左边有三个电机， 作为推舟推动动力。 • 排废柜下面有两个风机，作鼓风用，排废 柜背面有过滤板，风机吹风通过过滤板， 吹到操作台面的就是已经经过过滤的空气 了。
加热柜
• 加热柜主要有三个加热炉管，通过电气柜 处控制。 • 加热柜底端有扩撒设备的整个变压系统。 还有调功器等各种复杂较大的器件。 • 加热柜底部为扩散设备进电处
气源柜
• 气源柜是各种气体通入的地方，气体通过 气源柜进入加热炉管，气源柜有各种气体 控制系统，比例分调系统等。 • 气源柜上端有四个接入管道，分别通入大 氮、小氮、氧气和压缩空气
• 感谢每一位同事，希望以后 能够和大家有更多的学习交 流。
扩散泵工作原理
扩散泵工作原理扩散泵是一种常用于真空系统中的高效气体排除设备，其工作原理是利用分子扩散的方式将气体从高压区域输送到低压区域，从而实现真空抽取的目的。
在实际工程应用中，扩散泵通常与其他类型的真空泵结合使用，以提高真空度和抽取速度。
扩散泵的工作原理主要包括以下几个方面：1. 分子扩散。
扩散泵利用气体分子在真空管道中的自由运动特性，通过分子间的碰撞和扩散来实现气体的输送。
当气体分子在高压区域受到泵内部加热后，会获得较高的动能，从而在碰撞和扩散的过程中逐渐向低压区域移动。
这种分子扩散的运动方式可以有效地将气体从高压区域排除到低压区域。
2. 蒸汽冷凝。
在扩散泵内部，通常还会设置冷凝器，用于将气体分子在运动过程中产生的蒸汽冷凝成液体，从而减少气体分子的数量，提高真空度。
冷凝器通常采用冷却水或液氮进行冷却，以实现对气体的冷凝和凝结。
3. 气体抽出。
扩散泵内部还设有排气口，用于将排除的气体输送至真空系统的外部。
通过连续地排除和输送气体，扩散泵可以实现对真空系统的抽取和维持。
总体来说，扩散泵的工作原理是利用分子扩散和蒸汽冷凝的方式，通过连续排除和输送气体来实现对真空系统的抽取和维持。
在实际应用中，扩散泵通常与其他类型的真空泵（如旋片泵、离心泵等）结合使用，以实现更高效的真空抽取和维持。
需要注意的是，扩散泵在工作过程中需要保持一定的温度和压力条件，以确保分子扩散和蒸汽冷凝的正常进行。
此外，对于不同类型的气体，扩散泵的工作效果也会有所不同，因此在实际应用中需要根据气体种类和工作条件进行合理的选择和调整。
综上所述，扩散泵作为真空系统中的重要设备，其工作原理是基于分子扩散和蒸汽冷凝的方式，通过排除和输送气体来实现对真空系统的抽取和维持。
在实际应用中，需要根据具体的工作条件和气体种类进行合理选择和调整，以实现更高效的真空抽取效果。
四川南光扩散泵说明书
四川南光扩散泵说明书该机用于半导体组件及光学件生产和研究是比较理想的设备，在极限真空，防止油污和缩短工作等方面都具有较好的性能，它用于单层光学薄膜和生产也是比较理想的设备.-.工作条件1.电源总功率约30KW, 220V/380V, 50HZ线制为三相四线制.2.接地电阻小于4欧，接地导线截面积大于等于10mm2 3.安装环境必须具备良好通风条件.4.水流约1. 5L/min. 5.气压:0.5MPa二主要技术性能:(-)真空控制系统1.半自动/手动旋钮置手动可按常规进行各种泵，阀的启动与停止操作，2.自动/手动旋钮置自动时通过开机，真空,取件三个按钮的动作可分别执行开机/停机，真空/中止真空，取件/取件关程序，(1)a.当按下开机钮，设备将按下列步骤运行:开机械泵，截放阀延时10秒开预阀，延时30秒开扩散泵.b.当松开开机钮，设备将按下列步骤停机:关扩散泵冷却延时1小时，关预阀延时5秒关机械泵，截放阀.(2).在执行开机程序以后a按下真空钮设备将按下列步骤运行:开低级阀，低真空信号到，关低阀延时3秒开预阀，再延时3秒开高阀，直至高真空.松开真空钮，设备将回到开机状态。
(3)a在执和行真空程序之后，当按下取件钮，关高阀并延时5秒打开放气阀. b.当松开取件钮，在真空室门已关好之后，设备将自动回到真空程序运行. (4).通过在真空程序执行后，反复使用取件钮，可达到真空，取件的连续过程，(二).工转及比较片转动系统:工转控制采用直流调速器对工件电机进行调速，转速为连续可调.比较片电机控制为点动连续转位控制.(三).烘烤系统:本系统采用三(单)相调功器(移相或过零触发)和进口数显温控仪对工件进行烘烤，温度可控可调，设定好温度后，参照温控仪说明书，采用自整定运行，自整定运行结速后进行恒温控制(第一次自整定温度会出现过冲现象，自整定运行结束后再开机，就不会出现过冲，用户可根据不同的温度要求全部进行自整定1次.)。
扩散焊设备
钛合金扩散焊时，钛表面的氧化膜 在高温下可以溶解在母材中，在 5MPa的气压下，可以溶解TIO2达 30％，故氧化膜不妨碍扩散焊的进 行。在相同成分的钛合金扩散焊的 接头组织中没有原始界面的痕迹。
加热。
LEE MAN (SCETC)
扩散焊
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(三）超塑成形—扩散焊接设备
由压力机和专用加热设备组成。可分
为两大类：一类是由普通液压机与专 门设计的加热平台构成。加热平台由 陶瓷耐火材料制成，安装于压力机的 金属台面上。超塑成形--扩散用模具及 工件置于两陶瓷平台之间，可以将待 焊接零件密封在真空容器内进行加热。 另一类是压力机的金属平台置于加热 设备内。其平台由耐高温的合金制成， 为加速升温，平台内亦可安装加热元 件。这种设备有一套抽真空供气系统， 用单台机械泵抽真空，利用反复抽真 空一充氢的方式来降低待焊表面及周 围气氛中的氧分压。高压氢气经气体 调压阀，向装有工件的模腔内或袋式 毛坯内供气，以获得均匀可调的扩散 焊压力和超塑成形压力。
LEE MAN (SCETC备
扩散焊
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(二）感应加热扩散焊设备
图3-12是感应加热扩散焊 机示意图，由高频电源和感 应线圈构成加热系统，机械 泵、扩散泵和真空室构成真 空系统。对于非导电材料， 如陶瓷等，可以采用高频加 热石墨等导体，然后把工件 放在石墨管中进行间接辐射
扩散焊
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2.按照热源类型和加热方式分类
辐射加热
电阻远红外辐射加热
感应加热 接触加热 电子束加热 激光加热 辉光放电加热
电接触加热，当电极和工件表面接触时通过电阻 使工件表面局部快速加热
利用稀薄气体的辉光放电现象加热
扩散焊时，热源的选择取决于焊接温度、工件的结构形状及大小。 实际应用最广的是高频感应加热和电阻辐射加热两种方式。
中频炉气体扩散器原理
中频炉气体扩散器原理引言：中频炉气体扩散器是中频感应加热设备中的重要组成部分，它能够有效地改善炉内气体的流动状态，提高炉内加热效果。
本文将介绍中频炉气体扩散器的原理和工作过程，以及它在中频感应加热中的应用。
一、中频炉气体扩散器的原理中频炉气体扩散器是一种利用气体的流动性质，将炉内的气体均匀扩散到整个工作区域的装置。
它主要由扩散器本体和扩散器驱动系统两部分组成。
1. 扩散器本体：扩散器本体通常由一系列的导流板组成。
这些导流板通过合理的排列方式，可以将炉内的气体分流，使其沿着规定的路径流动。
导流板的形状和数量可以根据具体的工艺要求进行设计，以保证气体能够均匀扩散。
2. 扩散器驱动系统：扩散器驱动系统用于提供动力，使扩散器本体能够正常工作。
通常采用电机驱动，通过轴承和传动装置将动力传递给扩散器本体。
扩散器驱动系统还可以根据需要进行调整，以改变气体的流动速度和方向。
二、中频炉气体扩散器的工作过程中频炉气体扩散器在工作时，首先需要将气体引入炉内。
气体经过进气口进入扩散器本体，然后沿着导流板排列的路径流动。
导流板的作用是将气体分流，使其沿着规定的路径流动，以达到均匀扩散的目的。
在气体流动的过程中，炉内的热量也会被气体带走，从而提高了炉内的加热效果。
此外，扩散器本体还可以改善炉内气体的流动状态，减少气体的湍流现象，提高加热均匀性。
三、中频炉气体扩散器在中频感应加热中的应用中频炉气体扩散器在中频感应加热中具有重要的应用价值。
它可以提高加热效果，降低炉内温度梯度，减少热应力，延长设备的使用寿命。
同时，中频炉气体扩散器还可以改善材料的加热均匀性，提高产品的质量。
在实际应用中，中频炉气体扩散器通常与其他设备配合使用，如感应线圈、冷却系统等。
通过合理的配置和控制，可以实现对加热过程的精确控制，满足不同材料和工艺的要求。
结论：中频炉气体扩散器是中频感应加热设备中的重要组成部分，它能够有效地改善炉内气体的流动状态，提高加热效果。
扩散炉 (2)
扩散炉简介在半导体工业中，扩散炉是一种用于在半导体材料表面制造掺杂层的设备。
扩散是将杂质原子引入半导体晶体中的一种常用方法，通过掺杂可以改变半导体的电学性质，例如改变其导电性或改变材料的能隙。
扩散炉使用高温加热的方式将掺杂物传输到半导体晶体中。
高温条件下，掺杂物原子具有足够的能量和活动性，使其在晶体表面上进行扩散。
扩散炉通常采用气氛法来控制扩散过程。
在扩散炉内，可以通过输入不同的气氛气体来控制掺杂物的传输和扩散速度。
扩散方法气相扩散气相扩散是最常见的扩散方法之一，它利用高温下气体分子的热运动性质来实现掺杂。
扩散炉中的半导体晶体暴露在掺杂气体的环境中，通过辐射加热或热电偶加热等方式升高温度，使得掺杂物原子在晶体表面上进行扩散。
气相扩散需要精确控制扩散气体的浓度、温度和时间，以保证掺杂的准确性和均匀性。
扩散炉通常配备有温度控制系统、气体流量控制系统和扩散控制系统等，以实现对扩散过程的精确控制。
液相扩散液相扩散是另一种常见的扩散方法，它利用液体溶液中的掺杂物离子通过晶体表面的扩散来实现掺杂。
液相扩散通常用于对半导体晶体进行浸泡或涂覆等处理。
液相扩散的优点是能够实现更高的掺杂浓度和更均匀的掺杂分布。
然而，与气相扩散相比，液相扩散的工艺复杂性更高，并且液相掺杂后需要进行深度清洗和干燥等后续处理。
扩散炉设备扩散炉设备通常由以下几个主要部分组成：1.加热腔体：加热腔体是扩散炉的主要部分，用于放置待处理的半导体晶体。
加热腔体通常由耐高温材料制成，例如石英或石墨。
加热腔体通常具有良好的温度均匀性和稳定性，以保证扩散过程的准确性。
2.气氛控制系统：气氛控制系统用于提供相应的扩散气氛气体，并控制气氛的流量、压力和浓度等参数。
常见的扩散气氛气体有氮气、氢气、氧气等。
3.温度控制系统：温度控制系统用于精确控制加热腔体的温度。
通常采用热电偶或辐射加热器等方式来测量和调节温度。
4.控制系统：扩散炉设备通常配备有控制系统，用于自动控制扩散过程的各项参数，例如温度、时间、流量等。
扩散泵原理
扩散泵原理一、扩散泵的概述扩散泵是一种常用于真空系统中的高效气体排放设备，其主要作用是将气体从高压区域输送到低压区域，从而实现真空度的提升。
扩散泵广泛应用于半导体、光学、仪器仪表等领域，其原理基于气体分子在高温下与金属表面相互碰撞而产生的扩散作用。
二、扩散泵的结构1. 扩散泵主体扩散泵主体通常由不锈钢或铝合金制成，内部设置有热阱和电加热器。
热阱位于扩散泵主体底部，其作用是收集被吸附在壁面上的杂质和水分，并通过电加热器将其蒸发掉。
2. 扩散泵转子扩散泵转子是扩散泵中最重要的部件之一，由不锈钢或镍合金制成。
转子上覆盖着许多小孔，当转子旋转时，这些小孔会与静止的固定板上的相应小孔对齐，并形成一系列漩涡，从而将气体从高压区域输送到低压区域。
3. 扩散泵冷却器扩散泵冷却器通常由水或空气冷却，其作用是降低扩散泵主体和转子的温度，从而减少气体分子在内部碰撞的机会，提高扩散泵的效率。
三、扩散泵的工作原理1. 气体分子的扩散当气体分子进入扩散泵主体后，会被吸附在内壁上，并通过热阱和电加热器蒸发掉。
在此过程中，气体分子与金属表面相互碰撞，并发生扩散作用。
这种作用类似于溶液中溶质分子向溶剂中自由移动的过程。
2. 气体分子的输送当转子旋转时，其上覆盖着的小孔会与固定板上的小孔对齐，并形成一系列漩涡。
这些漩涡将气体从高压区域带到低压区域，并通过出口管排放出去。
整个过程类似于离心式风机将空气吸入并排放出去的过程。
3. 温度的控制在扩散泵中，温度是一个非常重要的因素。
通过控制扩散泵主体和转子的温度，可以控制气体分子在内部碰撞的机会，从而提高扩散泵的效率。
通常情况下，扩散泵主体和转子会通过冷却器进行降温。
四、扩散泵的应用由于其高效、稳定、可靠等特点，扩散泵被广泛应用于半导体、光学、仪器仪表等领域。
在半导体工业中，扩散泵通常用于真空蒸镀和离子注入等工艺中；在光学领域中，扩散泵则用于真空蒸镀反射镜等设备中；在仪器仪表领域中，则用于真空测量设备和质谱仪等设备中。
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高温扩散设备的典型故障
• 气路无流量显示
1、查看可能的报警，并按报警信息采取正确措施。 2、确认气路外围进气供应正常。 3、确认气路的减压阀和手动阀已打开。 4、确认电路有+-15V电压电源信号。 5、确认电路线路接线良好，固态继电器可正常工作。 6、确认采用气动阀时，其压缩空气压力是否足够。 7、检查计算机控制板卡及转接线，若有必要进行返修。
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高温扩散设备简介
• 电阻加热炉体部分
电阻加热炉体部分也细分三部分，顶层部分配置水冷散热器及排热风扇 ，废弃室顶部设有抽风口，与外接负压抽风管道连接后，可将工艺过程残余 气体带走。 中间部分为加热炉体部分， 配置炉管、控温热电偶、超温 保护热电偶。 炉柜的底层安装有加热炉 的功率部件（可控硅、散热器、 接触器、变压器、可控硅过零 触发器等）及散热风机。
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高温扩散设备简介
• 闭管扩散炉整体图
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高温扩散设备简介
• 控制部分： 控制部分：
位于控制柜的计算机控制系统分布在各个层面，而每个层面的控制系统都是相 对的独立部分，每层控制对应层的推舟、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， 左侧分布15寸触摸屏，右侧 分布状态指示灯、报警器、 急停开关和控制开关。
• • 触摸屏操作界面可对气源状况、推舟动作、阀门动作进行控制和观察。 触摸屏界面
还可显示温度状 况、报警信息、 流量曲线、工艺 运行状况和工艺 参数设定等。
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高温扩散设备的注意事项
• 扩散炉管运行时为高温状态，因此操作维护时要注意带防护用具。 • 源气体中POCl3是有毒气体，在每次维护保养时须确定关闭气源。 • 扩散设备中有很多石英制品，在维护保养时也要轻拿轻放。 • 炉管在清洗时，可根据炉管的洁净程度配比相应的HF和HCL浓度和浸 泡时间（较难清洗时可适当延长浸泡时间）。 • 在炉管和SiC浆的安装时，要注意SiC浆的位置保持在炉管正确位置， 试走舟时均流板等要与炉管保持一段距离为佳。 • PClO3极易水解，在潮湿的空气中，因水解产生酸雾，水解生的HCl 溶于源中会使源变成淡黄色，此时须换源。 • 工艺生成物HPO3是一种白色粘滞性液体，对硅片有腐蚀作用，并会 使石英舟粘在管道上不易拉出。
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安全
• 设备的安全使用 1 、设备外壳一定要有良好的接地。 2 、出现故障时必须先切断电源再分步检查，严禁在未弄清故障原因的情况下 带电检测。 3 、当系统出现报警时，必须在彻底排除故障后，方可重新开机。 4 、运行工艺过程中，炉口废气室及源柜的排气口，一定要与排风系统相通， 保证抽气排毒畅通。 5 、对超温保护系统应作定期检查，看是否工作可靠。如果晚上设置自动保温 ，要求设置的最高报警温度小于1120℃，在进入自动保温前应先测试一下 超温保护系统是否灵敏可靠。 6、扩散源部分出现故障时，应先关闭相应气路的手动阀，并暂停工艺运行； 待确已排除故障后才能继续进行下面的扩散工艺。 7 、液态源外溢了，要立即清理干净，并暂停工艺运行，仔细检查源瓶是否有 破损。
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高温扩散设备的工艺流程
• 扩散闭管的工艺流程
装片进舟
回温氧化
预淀积
升温
出舟卸片
降温推阱
扩散步
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高温扩散设备简介
• 高温扩散设备的总体结构 高温扩散设备的总体结构分为四大部分：控制部分、推舟净化部分、电阻 加热炉体部分、气源部分。
高温扩散设备介绍 高温扩散设备介绍
前段设备： 前段设备：裴文龙
1
概述
• 该设备主要用于156和125电池片制造中的扩散工艺；也可用于半导体器件 制造中的扩散、氧化、退火及合金工艺，同时还适用于对其他材料的特殊 温度处理。 • 该设备由计算机控制，各部分软、硬件联锁；操作部分采用触摸屏技术， 工艺参数的设置及运行均可在触摸屏上直接进行。
热电偶
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高温扩散设备简介
• 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。对应于气路，分别装有相应的电磁阀、气 动阀、过滤器、单向阀、MFC及源瓶冷阱等。 柜子底部装有MFC电源、控制开关、保险等电路转接板及设备总电源进线转 接板。
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高温扩散设备的工艺原理
• POCl3磷扩散原理
• 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： > 600° C
5POCl → 3PCl + P O
3 5 25ຫໍສະໝຸດ •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：
2P O + 5Si = 5SiO + 4P ↓
2 5 2
•
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：
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高温扩散设备简介
• 在控制柜每层相应的后面板上，放置有工控计算机、外置控制板卡二块（ 固态继电器载板）及两个RKC-CH402控温温控仪、一个F400控温温控仪 、三个保护温控仪表，分别对应控制和保护炉体的左、中、右三段温度。
温控仪表
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高温扩散设备的典型故障
• 扩散炉温显示失控
1、查看可能的报警，并按报警信息采取正确措施。 2、查看温控仪的参数，确认参数设置正确。 3、查看炉温的控制电路，确认电路线路接线完好。 4、查看热电偶和补偿导线，确认热电偶或补偿导线接线没有接反。 5、查看热电偶和补偿导线，确认热电偶或补偿导线没有短路。 6、查看线路中的可控硅，确认可控硅是否短路，若有必要进行更换。
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高温扩散设备的安装条件
• 工作条件要求 供电：三相五线制；单台(4管)总功率≤140KVA。 供水：3／4“管供自来水，水压0.1～0.3MPa，冷却用；去离子水，清洗 及工艺用。 供气：N2、O2 、压缩空气，进气压力0.3～0.6Mpa，工艺气体（POCL3) 纯度99.99% 。 气源柜、废气室、净化台顶部均应接入排毒、排气管道。
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高温扩散设备简介
• 气源部分
CDA O2 大N2 小N2
上管气路（其他管相同）
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高温扩散设备简介
• 气源进气图 气源进气图（O2、小N2、大N2、CDA）
减压阀
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推舟控制电路
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高温扩散设备简介
• 推舟净化部分： 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 副传动系统及SiC悬臂浆座，丝杠的右端安装有 驱动步进电机，导轨两端是限位开关。
步进电机
限位开关
净化系统
极限保护开关
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高温扩散设备的典型故障
• 推舟部分舟不能正常进出舟
1、查看可能的报警，并按报警信息采取正确措施。 2、确认面板上的急停开关处于拉出状态。 3、确认限位开关是否离活动金属触块太远或是否损坏，若有必要调整其位置 或进行更换。 4、确认推舟电路的保险丝是否正常，若有必要进行更换。 5、确认推舟电路线路接线完好。 6、确认推舟电路的计算机控制板卡是否正常，若有必要进行返修或更换。
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高温扩散设备的典型故障
• 触摸屏显示大 或小N2、干O2流量不准确 触摸屏显示大N2或小 、 或小 流量不准确
1、查看可能的报警信息，并按报警信息采取正确措施。 2、确认外围气体供应正常。 3、确认气体进气阀门正常开启，并且压力在正常范围。 4、确认MFC的数据线连接完好，数据线路传输正常。 5、确认MFC本身是否工作正常，若有必要进行返修或更换。 6、确认工控机的控制板卡是否工作正常，若有必要进行返修或更换。
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高温扩散设备简介
• 气源气路
气动阀
电磁阀
O2 MFC
小N2 MFC
大N2 MFC
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高温扩散设备简介
• 闭管的炉体尾部气路
尾气液收集瓶 尾气排放管道 恒温槽
气源进气口
炉体尾气管
热电偶管
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高温扩散设备的操作界面
固态继电器载板
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高温扩散设备简介
• 计算机控制框图
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高温扩散设备简介
• 在控制柜的底层，安装有控制系统中的推舟控制装置、保护电路及电路转 接控制板，前盖板上三相电源指示灯及照明、净化、抽风开关等。