千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦擴散爐安全使用講明書

M5111-4W/UM系列高溫擴散/氧化系統(tǒng)安全使用講明書

中國電子科技集團公司第四十八研究所

2007年2月

目錄

1．使用環(huán)境要求(1)

2．工作條件要求(1)

3．設(shè)備調(diào)試時注意事項(1)

4．設(shè)備使用注意事項(2)

5．運行H/O合成工藝注意事項(4)

6．真空系統(tǒng)注意事項(5)

7．化學(xué)品的安全使用(6)

8．氣體的安全使用(7)

9．保養(yǎng)與維修(8)

10、碳化硅制品使用講明(8)

11、石英器件使用講明(11)

1、使用環(huán)境要求

1.1環(huán)境溫度5～40℃。

1.2相對濕度＜75％。

1.3海拔別超過2500m。

1.4電網(wǎng)電壓波動別超過額定值±10%。

1.5環(huán)境干凈度別劣于：1000級。

1.6有良好的抽風(fēng)排毒系統(tǒng)，每管抽風(fēng)量3000～5000L/min。

1.7無高頻及較強的磁場干擾。

2、工作條件要求

2.1供電：3Ф＋中線+地線，50HZ；

設(shè)備功率：

序號反應(yīng)管形式爐膛內(nèi)徑單臺管數(shù)單臺總功率

1開管Ф300mm3管/臺105KVA

2開管Ф300mm4管/臺140KVA

3閉管Ф330mm3管/臺128KVA

4閉管Ф330mm4管/臺170KVA

5閉管Ф350mm4管/臺195KVA

2.2供水：3／4＂管供自來水，水壓0.1～0.3MPa，冷卻用；去離子水，清洗及工

藝用。

2.3供氣：N2、O2、H2、壓縮空氣，進氣壓力0.4～0.6Mpa，工藝氣體純度99.99﹪。

2.4氣源柜、廢氣室、凈化臺頂部均應(yīng)接入排毒、排氣管道。

2.5設(shè)備應(yīng)接入專用接地線，接地電阻≤3Ω。

3、調(diào)試時注意事項

3.1逐柜、逐層上電，檢查各部件上電事情，注意檢查機殼是否帶電。

3.2操縱柜及氣源柜上電，檢查計算機、溫控儀、溫度愛護儀、各操縱開關(guān)、指示燈、電磁閥、質(zhì)量流量操縱器、流量計電源等是否正常。在計算機手動操作屏上逐一試驗，看對各器件的操縱是否正確無誤。

3.3推舟凈化柜中，逐一檢查照明、排風(fēng)及凈化送風(fēng)是否正常。配合計算機檢查自動進出舟、行程限位是否正確。

3.4檢查可控硅散熱風(fēng)扇及水冷散熱器排熱風(fēng)扇等工作是否正常。

3.5檢查水冷散熱器接頭及水壓開關(guān)、恒溫槽水冷管道（如裝備）接頭是否漏水。

3.6按下爐體加熱“開”按鈕，爐子開始升溫，觀看溫控儀溫度顯示事情及功率部件、爐體等有無異常，尤其要認真檢查爐體的引出接頭及引線是否與爐殼、機殼短路（使用中要長期留心注意，因高溫下，接頭與瓷件易產(chǎn)生變形位移）。

3.7溫控儀除溫度設(shè)定值必要時由工藝人員修改外，各窗口內(nèi)的其它參數(shù)都別得隨意改動，否則會引起控溫精度下落甚至造成爐溫失控。

3.8推舟安裝注意事項

1）整個裝調(diào)過程均應(yīng)小心操作，在SiC槳未調(diào)整好往常，切忌快速進出舟，以防損壞器件。

2）思考到裝滿工藝片后，SiC槳會向下有少量彎曲，為防止槳觸碰石英管底，空載調(diào)試時，可調(diào)成讓槳的前端適當上揚（上揚幅度≤10mm）。

3）調(diào)好的石英爐門在進舟到位后，其壓縮量應(yīng)操縱在5～15mm之間，太小關(guān)別緊，太大有也許壓壞石英爐門。

4）SiC槳裝調(diào)好往后，各定位螺釘均別得隨意旋動。清洗石英管或SiC槳時，只需擰松槳座上蓋的四個壓緊螺釘便可將槳抽出。

5）槳的位置調(diào)好往后，應(yīng)將調(diào)節(jié)槳俯仰的上下螺母做好標記，防止在清洗槳的過程中，別小心動了該螺母而引起槳與石英管壁擦碰甚至造成器件損壞。

4、設(shè)備使用中注意事項

4.1裝片和取片時請按下電控柜前面板上的“凈化”按鈕（也可在自動運行程序中加入凈化風(fēng)機的開、關(guān)選項，使其運行到相應(yīng)工藝步聚時自動開啟和關(guān)閉），確保在操作臺范圍內(nèi)形成高干凈區(qū)，并且可防止出舟時的高溫烤壞高效過濾器及導(dǎo)軌前限位開關(guān)。打開照明燈請按下電控柜前面板上的“照明”按鈕，開啟加熱爐排風(fēng)扇請按下電控柜柜前面板上的“排風(fēng)”按鈕，正常工藝中該按鈕別要關(guān)閉，以保持爐體柜能得到良好的散熱。

4.2加熱爐的恒溫區(qū)一經(jīng)調(diào)好，溫控儀中的相關(guān)初始化值、PID自整定值、溫度修正值等各項參數(shù)均已設(shè)好或已挑選為最佳值，除工藝溫度值依照需要可由工藝人員在計算機上舉行設(shè)置外，其他參數(shù)普通別得輕易修改。否則，非常也許造成恒溫區(qū)精度下落甚至引起爐溫失控。

4.3操縱柜面板上的“消聲”按鈕是當系統(tǒng)浮現(xiàn)故障，發(fā)出聲光報警時，按下它，蜂鳴器便別再發(fā)聲；但此刻并別表示故障差不多解除，必須在排除故障后將其松開。為確保系統(tǒng)處于警戒狀態(tài)，在正常工藝時，請注意保持該按鈕別要按下。

4.4急停按鈕是當進、出舟過程中浮現(xiàn)意外時，手動暫停步進電機轉(zhuǎn)動用的，在正常工藝時，請注意保持該按鈕別要按下。

4.5SiC懸臂槳的位置調(diào)好后，其支撐板上的上下、前后以及端頭的俯仰調(diào)節(jié)螺釘均別得再隨意調(diào)動，否則在進出舟過程中極易造成石英勻流板、隔熱擋片以及工藝片的損壞，嚴峻的還會直截了當損壞石英管和SiC槳。

4.6石英爐門與SiC槳的接觸部位應(yīng)定期舉行清洗（普通每周清洗一次，用石英片輕刮并用酒精棉球擦凈），防止由于工藝廢液殘留物堆積使得石英門滑動別暢，從而造成石英爐門損壞。

4.7閉管擴散時，在爐口的石英反應(yīng)管內(nèi)壁會由于管子的外表溫度較低而浮現(xiàn)偏磷酸廢液殘留的事情；此刻，宜在每管管口的廢氣室內(nèi)放置一別銹鋼托盤，并定期在出舟后用一石英或陶瓷勺子將廢液刮入托盤內(nèi)，防止對硅片造成二次污染和廢液流出對設(shè)備造成腐蝕。

4.8閉管擴散時，應(yīng)至少每天一次檢查氣源柜內(nèi)的尾氣廢液排放事情，并及時清理和清洗排氣管內(nèi)的殘留液，防止由于廢液凝聚而阻塞排放管道；假如排氣受阻其直截了當后果將導(dǎo)致源瓶爆炸。

4.9主送氣管道在接入設(shè)備之前應(yīng)先排空，通入純凈高壓氣體（高壓N

2或高壓O

2

）

吹洗潔凈，否則管道內(nèi)的別干凈物質(zhì)會引起氣動閥關(guān)閉別密封以及造成過濾器和質(zhì)量流量操縱器的阻塞及損壞。

4.10壓縮空氣、高純N

2、高純O

2

等各種氣體進氣壓力設(shè)定值（氣源柜減壓閥表

讀數(shù)）均應(yīng)調(diào)在0.25～0.45Mpa之內(nèi)，太小會使得氣動閥難以開啟以及質(zhì)量流量操縱器流量顯示別穩(wěn)定，太大則有也許損壞過濾器及質(zhì)量流量操縱器。

4.11爐子升溫前必須先開循環(huán)冷卻水，否則會引起環(huán)境溫度升高，致使恒溫區(qū)偏差，并極易造成爐體頂部排熱風(fēng)扇損壞。停爐時，應(yīng)在爐溫低于600℃后再關(guān)冷卻水。

4.12設(shè)備外殼一定要有良好的接地。

4.13浮現(xiàn)故障時必須先切斷電源再分步檢查，嚴禁在未弄清故障緣故的事情下帶電檢測。

4.14當系統(tǒng)浮現(xiàn)報警時，必須在完全排除故障后，方可重新開機。

4.15運行工藝過程中，爐口廢氣室及凈化操作臺、氣源柜的排氣口，一定要與外部的抽風(fēng)系統(tǒng)相聯(lián)，保證抽氣排毒暢通。

4.16對超溫愛護系統(tǒng)應(yīng)作定期檢查，看是否工作可靠。假如晚上設(shè)置自動保溫，要求設(shè)置的最高報警溫度小于1050℃，在進入自動保溫前應(yīng)先測試一下超溫愛護系

統(tǒng)是否靈敏可靠。

5、運行H/O合成工藝注意事項（如裝備）

氫氣是一種易燃易爆的驚險性氣體。氫氣在氧氣中當溫度達到450℃時就能自燃，空氣中含有氫氣的體積百分比在4％～75％之間，就也許引起爆炸；氫氣與氯氣1：1的混合物遇光即爆炸；氫與氟化合時甚至在陰暗處也會爆炸。所以，使用帶有H/O合成功能的氧化設(shè)備時，請分外注意以下幾點：

1、需要舉行H/O合成工藝時，應(yīng)提早1小時左右打開點火加熱爐升溫（設(shè)定溫度范

圍：800～850℃）。

2、運行H/O合成工藝前，應(yīng)檢查點火爐溫監(jiān)測熱電偶是否處于正確位置（應(yīng)放置到

使熱電偶的前端碰到點火槍的最里端）。

3、開始運行H/O合成工藝時，點火爐的溫度應(yīng)達到設(shè)定值并穩(wěn)定，嚴禁欠溫運行合成工藝。

4、運行H/O合成工藝前的上一步必須先通O2（O2流量≥5SLM，時刻≥2min）驅(qū)逐

掉合成腔內(nèi)的其他氣體，H/O合成工藝結(jié)束后的下一步必須通N2，用以驅(qū)逐掉反應(yīng)管中的也許殘存的H2。

5、程序到達合成工藝步時，請注意觀看合成腔內(nèi)火焰燃燒事情；假如該步工藝運行

10秒后仍無火焰產(chǎn)生且也未發(fā)出火未燃報警時，請馬上按下操作面板上的“急?！?/p>

按鈕并認真檢查緣故。

6、當工藝中浮現(xiàn)流量偏差報警、火未燃報警或者漏氫報警時，在停止工藝運行后應(yīng)

詳細查明報警緣故，排除故障后方可重新運行工藝。

7、每隔一段時刻（一星期左右），在正式運行H/O合成工藝前，應(yīng)檢查一次火焰檢

測探頭的靈敏度，確保其處于監(jiān)控狀態(tài)。

8、每清洗一次石英管及合成腔后，應(yīng)注意各氣體管道的連接位置別能接錯。正確接

法是：點火槍前端（靠近加熱爐處）的接嘴接O2及清洗小N2氣體，后端接嘴接H2、大N2及愛護N2氣體。并且應(yīng)小心旋緊各連接接頭，防止氣體泄漏。

9、較長時刻別使用H/O合成工藝時，由于從氣動閥到點火槍之間的H2管道內(nèi)充滿了

其他氣體，第一次運行合成時有也許點別燃，遇到此種事情時，請先用小流量（H2：O2＝6SLM：5SLM）試點幾次，能正常點燃往后再按工藝參數(shù)要求正式運行工藝。

10、較長時刻別運行H/O合成工藝時，為安全起見，請關(guān)閉墻上配氣板上以及氣源柜

內(nèi)的H2供氣手動閥。

11、嚴禁非專職人員運行H/O合成工藝。

6、真空系統(tǒng)注意事項（如裝備）

設(shè)備使用前請認真閱讀：本機的使用講明書、流量顯示儀使用講明書、寬量程數(shù)顯真空計使用講明書、分子泵及其電源的使用講明書。

6.1真空部分安裝前注意事項：

z真空橡皮密封圈應(yīng)用綢布沾酒精擦洗潔凈，涂上少許真空脂油，再行密封。

z安裝密封圈前，檢查密封槽內(nèi)應(yīng)無異物，或徑向劃痕。

z部件用螺釘壓緊時，應(yīng)對稱均勻壓緊，別得過緊而將螺釘切斷。

z機械泵首次通電時，應(yīng)點動，查看機械泵運轉(zhuǎn)方向與泵殼上箭頭指示方向是否一致，別能反向。如反向，則將電機上三相線的任兩線對換，再檢查方向。

確認后方可運行。

z整個設(shè)備應(yīng)可靠接地。

z將電源標準機箱內(nèi)的異物清除潔凈，檢查接線端子與地是否有短路隱患。并將接線壓緊螺釘再次壓緊。

z檢查連接電纜內(nèi)與外殼的絕緣是否符合要求。

6.2真空部分使用前注意事項

6.2.1通水，檢查是否有漏水現(xiàn)象或水流是否暢通。

6.2.2檢查真空管道是否連接好，確認無漏氣口。

6.2.3檢查各種開關(guān)是否處于“停電”或“關(guān)”狀態(tài)。

6.2.4逐柜、逐層上電，檢查各部件上電事情，注意檢查機殼是否帶電。

6.2.5操縱柜及氣源柜上電，檢查計算機、溫控器、溫度愛護器、各操縱開關(guān)、

指示燈、電磁閥、質(zhì)量流量計、各種閥、分子泵、機械泵等是否正常。在

計算機手動操作屏上逐一試驗，看對各器件的操縱是否正確。

6.3真空調(diào)試步驟

6.3.1檢查各部分的水路是否正常。調(diào)節(jié)好水壓報警器的水壓范圍。

6.3.2按下機械泵“開”按鈕，機械泵打開。按下“旁路閥”開關(guān)（對應(yīng)指示燈

亮），預(yù)抽反應(yīng)室真空，2分鐘后開“前級閥”開關(guān)。

6.3.3機械泵工作5分鐘后，按下真空計電源開關(guān)，隨后按下“發(fā)射”鍵，其鍵

右上足的紅XXX指示燈亮，能夠開始測量真空；（真空計的操作規(guī)程見《真空計使用講明書》）

6.3.4當真空等于或者小于5Pa時，打開分子泵電源開關(guān)按至“on”的位置，開

關(guān)內(nèi)部紅XXX指示燈亮，左上足顯示屏上為F400.0，按下面操作模塊上的“DATA

FUNC”按鈕則開始顯示分子泵的真實頻率H0.0，隨后按下“START”按鈕，則數(shù)值顯示跳躍升高，從H0.0升至H400.0，此過程大約需要6-8分鐘。當升至H400.0后，分子泵啟動完畢（分子泵的操作程序詳見《分子泵及電源的使用講明書》）。

6.3.5真空度達3Pa或者更小，分子泵電源箱上顯示窗數(shù)字顯示“H400.0”后，關(guān)

閉“旁路閥”，按下“主閥”按鈕，可聽見閥門打開的聲音。此刻，舉行抽高真空。至此，主機啟動完畢。注意：主閥、旁路閥、充氣閥已設(shè)計成互鎖，開主閥前必須關(guān)旁路閥和充氣閥。

7、化學(xué)品的安全使用

在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，大量用到各種化學(xué)品，這些化學(xué)藥品通常都有毒，使用中應(yīng)分外注意安全。

7.1酸堿的安全使用

7.1.1．在有酸、堿存放的地點要安裝良好的通風(fēng)排氣設(shè)備。

7.1.2．為了幸免酸、堿對人體皮膚和衣物的腐蝕和灼傷，操作者要穿戴好防護裝置

并在抽風(fēng)排毒柜中舉行。

7.1.3．搬運時要慎重小心，防止瓶子傾倒或破碎。起封時，瓶口應(yīng)朝向無人方向。

7.1.4．酸堿廢液必須通過凈化處理，嚴禁直截了當排入下水道。

7.2有機溶劑的安全使用

7.2.1大多數(shù)有機溶劑是易燃品，遇高溫或明火時會燃燒。所以，平常需要貯藏在

陰涼處，別可靠近火源。

7.2.2使用有機溶劑時宜采納水浴加熱，別能放在電爐上直截了當加熱。

7.2.3有機溶劑易揮發(fā)，并有別同程度的毒性。使用時應(yīng)在抽風(fēng)排毒柜中舉行，在

通風(fēng)良好的條件下保存。

7.2.4萬一有機溶劑著火，可用濕布或細砂撲蓋，別能用水澆或用含水的酸堿式滅

火機噴射，以防溶劑飛濺開來擴大燃燒范圍。

8、氣體的安全使用

在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，常用到氫氣、氧氣、氮氣、四氟化碳、硅烷等氣體，這些氣體普通用鋼瓶高壓貯藏或由管道輸送。有點氣體混合時，容易引起燃燒或爆炸，所以使用時必須嚴格遵守操作規(guī)程和仔細注意安全。

8.1氣瓶的安全使用

8.1.1為了便于識不氣瓶中裝著何種氣體，常用別同顏XXX來加以區(qū)分，例如：氧氣

瓶為天蘭XXX，氫氣瓶為深綠群，氮氣瓶為黑群，工業(yè)氬氣為黑XXX，純氬氣為灰群等，使用中應(yīng)注意區(qū)不。

8.1.2新裝氣瓶的壓力約在150Kg/cm2左右，應(yīng)存放在陰涼處，氣瓶附近嚴禁有易

燃物和火源。使用中應(yīng)輕搬輕放。

8.1.3關(guān)于裝有相互接觸能引起燃燒或爆炸的氣瓶(如氫氣和氧氣瓶)，必須分開存

放，幸免由于漏氣而引發(fā)事故。

8.1.4高壓氧氣與有機物(尤其是油類)接觸時，會發(fā)生爆炸，所以氧氣瓶的壓力表

接頭處嚴禁油污。

8.1.5氣瓶內(nèi)的氣體別可全部用完，普通應(yīng)至少留有0.5Kg/cm2左右的剩余壓力來

阻撓空氣進入瓶內(nèi)，保持瓶內(nèi)氣體的純度。

8.2氫氣的安全使用

氫氣是一種易燃易爆的驚險性氣體。氫氣在氧氣中當溫度達到450℃時就能自燃，氫氣與氧氣的2：l混合物會形成爆鳴氣(空氣中含有氫氣的體積百分比在4％～75％之間，就也許引起爆炸)；氫氣與氯氣的1：1混合物遇光即爆炸；

氫與氟化合時甚至在陰暗處也會爆炸。所以，在氫氣的使用過程中應(yīng)分外注意以下幾點：

1、使用氫氣的房間應(yīng)裝有抽風(fēng)排氣設(shè)備，排氣口應(yīng)在房間的最高處，排出口應(yīng)高

出房頂2米以上。

2、氫氣瓶（或輸送氫氣的管道）與使用設(shè)備之間需安裝防止回火的裝置。

3、需要并且使用氫氣和氧氣時，應(yīng)把氫氣瓶和氧氣瓶分開放置在兩個房間中。

4、設(shè)備帶有H/O合成功能時，運行H/O合成工藝時的上一步必須先通O2，以驅(qū)

趕掉合成腔內(nèi)的其他氣體，確保H2能在O2中順利點燃。H/O合成工藝結(jié)束后的

下一步必須通N2，用以驅(qū)逐掉反應(yīng)管中也許殘存的H2。

5、氫氣應(yīng)使用專用壓力表，別能將其它氣體(如氧氣)壓力表用作氫氣壓力表。

9、保養(yǎng)與維修

9.1設(shè)備的工作環(huán)境應(yīng)長期保持清潔、干躁，凈化工作臺、氣源柜應(yīng)經(jīng)常擦抹，保持

擴散環(huán)境及工藝片別受污染。

9.2爐體柜的廢氣室及凈化操作臺上的工藝廢液要隨時擦除，以防止對人員及設(shè)備造

成傷害。

9.3應(yīng)定期打開爐體柜的下架門板檢查，防止廢氣室有偏磷酸殘液浸滴到變壓器、可

控硅等器件以及導(dǎo)線上面，引起設(shè)備損壞。

9.4在相隔一天以上的工藝之間（或者只白天做工藝，晚上別工作），可別必停爐而

設(shè)置保溫，爐子最佳保溫溫度為500～600℃，如此可延長加熱器的使用壽命。

9.5爐子恒溫區(qū)調(diào)好后，普通別是頻繁延續(xù)工藝，可六個月校準一次；關(guān)于延續(xù)工藝，

要求三個月校準一次。

9.6設(shè)備長期別使用時，應(yīng)該每隔一星期通電運行一次，防止器件受潮失效。

9.7設(shè)備維修人員必須熟悉與本系統(tǒng)有關(guān)的安全程序及工作原理，非專業(yè)人員別得

動用和維修設(shè)備。

9.8碰到較復(fù)雜或別熟悉的故障時，請先與設(shè)備生產(chǎn)廠家相關(guān)技術(shù)人員聯(lián)系，在技

術(shù)人員的指導(dǎo)下維修，真的無法解決時，可要求設(shè)備提供方派技術(shù)人員到用戶現(xiàn)場維修。

9.9更換已損壞的元器件時，應(yīng)盡可能采納規(guī)格、型號相同的器件。溫控儀、質(zhì)量流量

操縱