TEMPRESS

Tempress 工艺操作规程

为更好地保证tempress扩散炉的生产正常进行，稳定生产工艺，提高扩散工序产品质量，进一步保证电池产品性能，特制定本作业指导书，以使操作人员的工艺操作有章可循，规范统一，同时，还为新员工的上岗培训提供教材参考。

一、工艺目的

二、使用范围

三、责任

四、设备及工具

五、材料与工艺气体

六、工艺描述

1、工艺原理

2、工艺方案

七、工艺准备

1、工艺洁净准备

2、设备准备

八、工艺操作

1、手工装片

2、机械手装片

3、工艺循环

4.源瓶更换检查

九、注意事项

十、测试及检查

十一、扩散工序不和格硅片产生原因及相应预防措施附1、四探针测试仪操作规程

附2、WT-2000（少子寿命测试）操作规程

扩散工序工艺操作规程

一、工艺目的：

在制绒后合格的P型硅片表面扩散一定量的磷（P）原子，从而在硅片表面形成结深为0.3-0.5μm的P－N结。

二、适用范围：

适用于电池车间Tempress扩散炉。

三、责任

本工艺作业指导书由工艺工程师负责制订、修改、解释。

四、设备及工具：

Tenpress扩散炉、四探针测试仪、石英舟、防热手套、橡胶手套、口罩、少子寿命测试仪、R2D机械手。

五、材料与工艺气体：

制绒后的多晶硅片，三氯氧磷，氮气（40psi），氧气（40psi），压缩空气（5kg/cm2），冷却水（0.4MPa），源温控制器温度20±0.2℃。( psi为磅/平方英寸)。

六、工艺描述：

1、工艺原理：

三氯氧磷 (POCL3)在高温下（约860℃）与氧气（O2）反应生成五氧化二磷（P2O5），五氧化二磷（P2O5）进一步与硅 (Si)反应生成二氧化硅（SiO2）和磷。磷原子(P)在高温下逐步向硅片内部扩散，在硅片表层形成一定的浓度梯度，最终形成一定结深的P-N结。

其反应方程为：

4POCL3 +3O2 =2P2O5 +6CL2

2P2O5+5Si= 5SiO2+4P

2、工艺方案：

（1）、进舟：将硅片用桨送进扩散炉炉管内

（2）、出桨：将硅片送到炉管内后桨退出炉管

（3）、升温：将炉管温度升到设定温度

（4）、稳定：将炉管温度稳定在一个稳定值

（5）、氧化：在硅片表面生成一层二氧化硅，起到净化表面的作用

（6）、淀积：在硅片表面淀积一定量的P原子

（7）、推进：通过控制温度将淀积在硅片表面的P原子推进到硅片内部，形成预定深度的结深。

（8）、降温

（9）、进桨：

（10）、出舟：

七、工艺准备：

1、工艺洁净管理

任何人进入扩散间前必须穿戴净化服，戴好口罩，戴好橡胶手套；扩散间应保持正压，严禁随便开启门窗，以保持室内洁净度。

2、设备准备

工作前先确认设备是否正常运行；工艺方案是否正确、工艺温度和工艺压力是否正常；检查冷却水压力、特气压力及流量是否正常；确认源温控制器温度是否正常、源瓶液位是否正常和源瓶进、出口阀门是否正常打开。

八、工艺操作：

1、机械手装片

扩后硅片卸载后，操作人员必须分清扩后硅片的制绒面（源面）与非制绒面，使

制绒面方向统一向片盒带传感器的一面放置。

2、工艺循环

点击开始按钮，设备自动进舟，按照设定工艺方案进行工艺循环，直至全过程结束。在工艺运行过程中不得跳步，如遇到特殊情况需要跳步，则必须分步进行，一次只能跳一步。

3、源瓶更换检查

每个班组在接班后需要检查源瓶内的源液是否足够，如果源液面高于源瓶的进气管下口不足5毫米时（源瓶水平放置）必须更换源瓶。更换源瓶须专人

负责，严格执行源瓶操作规程，未经过严格培训者不能更换，在更换时必须有两个人同时在场，更换结束后要认真填写更换记录。

九、注意事项

1、石英舟架的最前端距离桨前端的距离应当为5cm，这样即可保证石英舟架在放入到石英管内后的位置正好在5个温区的正中间。

2、石英舟及其它石英器件是否有破损，如果有破损要停止使用，更换新的。

3、直线轨道上如果出现滴落的残液要马上擦拭，避免腐蚀轨道及导轨滑块。

4、每管关好炉门开始工艺时应检查石英门与石英管口是否还留有缝隙，如有密封不严，需调整限位开关以及石英门。

5、在工艺运行过程中如果出现各种报警，如各种气体流量、炉体温度、源温温度，要立刻通知相关技术人员，以便作出妥善的处理。

6、当扩散炉因故断电后，在重新生产之前应当进行校温，Tempress扩散炉有自动校温

功能，选择正确的校温程序即可。

7.无技术人员许可，禁止任何人更改工艺参数；更改工艺参数后必须要认真填写各工艺更改记录及更改后效果。

十、测试及检查

1、扩散结束后，对硅片进行抽测，以检查扩散情况是否符合要求，要求每个班组每个炉管最少测量1次。

2、待硅片冷却后方可进行抽取测量，从source区到load区顺序均匀取出5片。

3、使用四探针测试仪对硅片的源面进行方块电阻测量，其测量标准如下图

所示。把数据按炉管进行汇总填入Excel表格（包括测量日期、硅锭号、随工单号、测量温度等）。

4、方块电阻的平均值目标范围控制在58±4Ω/sq，平均值合格范围为50-66Ω/sq，单点范围应该在44-80Ω/sq之间，在全部45个点中允许有不多于2个点超出此范围，如果有多于2个点超出此范围应当立即通知当班技术员进行处理。将电阻的平均值填到随工单上。一般情况下，如果电阻过大，应检查炉口是否密封，源液是否足够，工艺条件是否正常。

十一、附表 1

扩散工序不合格硅片产生原因及相应预防措施

附1

四探针测试仪操作规程

一.目的

使用四探针测试仪测量经扩散后的硅片表层方块电阻值。

二.适用范围

适用于Four Dimensions公司的Model 280型号的四探针测试仪

三.设备主要性能及相关参数

1. 设备型号：，Model 280

2. 设备构成：

A 测试部分：此部分完成测量过程，由探针；承测台；手动操作部分组成，

此部分可单独完成对硅片的测量。

B PC机部分：此部分完成数据的分析和输出。

四.运行前的检查

主要检查设备各部件是否正常，电脑是否可正常使用。

注意要使用UPS电源对设备进行保护，断电后要关闭设备开关，待电源正常后重新启动。

五.设备操作

1. 启动软件

将测试仪控制器和PC的电源打开，使用资源管理器或者直接双击桌面的

图标，启动软件。

软件打开时会自动进入登陆用户界面。

通过输入不同的用户名和密码，可以进入不同的用户权限。

2. 用户主窗口

主窗口分为四个单元；Utilities；Testing；Diagnostics；Data Analysis

3. 样品测试

将样片放在测试平台上，点击testing单元中

出现如图：

然后选择1.Make a new set of measurement 创造一个新的测量过程。

如图：

从这里选择一个测量程序。通常生产过程中，使用9点测量，就是POINT9程序。

此部编辑当前测试片ID

这个ID值以便于测试后倒出测量结果，

暂时规定为：时间班组炉管，例如080601A12.1就是2008-6-1早班扩散12的第1个炉管。

点击OK进入测试界面就可以了，测试完第一片后，点击------回到上图界面，然后点击Use Previous ID使用先前的ID值，进行下一片的测量。

4. 操作注意事项

被测片放于测试台，盖上盖子，以使测试准确。

六. 设备维护

1.每次使用完毕保持设备的整洁卫生

附2

WT-2000（少子寿命测试）操作规程

一目的

测量硅片的少子寿命及电阻率

二适用范围

适用于similab公司的WT2000型号的椭偏仪

硬件部分：

1、依次接通DOS主机（上），windows主机（下）的电源。

2、打开真空泵。

3、确保测试箱内没有待测样品，关闭测试箱盖。

软件部分：

1、双击桌面快捷方式，进入WT-2000软件界面，窗体左下角的状态栏显示

为“WS5.10 OK”。

2、在菜单栏选择“Measure-Initialize”，对仪器进行初始化。（注意：在每次

重启DOS机后都需要进行一次初始化，否则仪器无法进行测量。初始化完成后“Initialize”变为不可选）

3、在菜单栏“Measure-Mode”或主窗体的工具栏，选择测量模式

为u-PCD。

4、在菜单栏选择“Measure-Load sample”，并弹出对话框要求放置样品。此时

打开测试箱盖并将待测硅片平放在测试平台上。点击对话框的“OK”按钮，仪器将自动加载并对硅片扫描定位。

5、在自动定位完成后，选择“Measure-Autosetting”，

仪器进行自校正。选择测量精度（如右图中的Ｒaster）为４ｍｍ，随后选择“Measure-Map”，便可对硅片扫描作图。

6、选择“File-Save”，保存测量结果到指定路径。

注意事项：

1、在仪器进行“初始化“、”自校正“等过程中不要进行其他操作，以免造成死机。

2、在加载硅片时，注意探头不要与硅片接触，以免损坏探头。

3、在”自校正“及作图时一定要盖上测试箱盖，以确保测量数据的准确。