设备工艺调试（扩散 ＰＥ）
扩散调试（针对喷淋、串级控制、压力补偿设备）
工艺调试前的准备工作
１ 压力补偿功能是否正常运行 压力平衡系统调试
压力平衡主要由压力传感器、压力控制器、流量计组成。 压力传感器调试
压力传感器有两个气体压力检测口
一个与大气相通<1>一个与反应管相通<2> <1>直接空开、<2>通过PFA管与热偶管相连。 注意不要将两个接口接反，检验方法：可以用口对准其中一个吹气可以发现控制器检测值增大否则可能接反了。 2 流量计调试
同时按“ENT”和“?”进入参数设定模式。（3秒以上） C03 值选为1
流量计出气口要接到石英连接器上，即补气口（将原来排废管上的补气口堵上）。 3 压力控制器
常按“set”ATU设为1时自整定，在设备连接好时进行补气时，将该值设定成1进行自整定（类似温度控制PID整定）
OLH为限幅输出，一般设定为20%，（即在补气时流量计瞬时值不要超过10L/min） 如果压力控制器变化太快可以将延时设置成五（DF）
在STOP模式下边按SET边按R/S键4秒以上，进行工程技术模式： F00 MODE=128
F21 INP=35 PGDp=0 PGSH=1000 SLH=1000 F60 CMPS=0 ADD=10 BPS=3 BIT=4 INT=30 系统调试
压力控制器设定值500标示常压
调试好的压力系统在炉门打开时，检测值PV应该是500。 如果有偏差可以通过调整PB值来设定
在关闭炉门后，没有通反应气体压力检测值最好400 左右，当反应管内通入工艺瞬时总气量时，压力检测值要略低于设定值，这样才能发挥压力补偿作用。例如：设定值为520，检测值最好能达到510左右（如果不能达到预期值，可以通过调整排废手动阀门改变排废量。）检测值过大时可以开大阀门，检测值过小时调小排废量。 调试最终目的：
工艺时使补气功能正常工作，达到反应管内压力稳定。 注意事项：
1 补气量不能太大，最好不要超过10L/min，否则会引起反流。
2 补气量瞬时变化量不能太大或是太频繁这样会引起反应管内的反应气氛受到影响导致电阻不均匀。
3 整定时，要在系统正常补气时且检测值接近设定值时进行整定
4 系统调试好后，不要再去调整手动排废阀门，这样会对补气有较大影响。
5 当反应气体瞬时总流量发生变化时，要想反应压力不发生变化要适当调整手动排废阀门，因为排废总量是不会自动调整的，当进气总量发生变化时检测压力可能发生变化。 6 当无论通气与否，压力控制器检测到的压力值都不发生变化，这时候主要检查炉门是否关紧或是其他地方是否有漏气现象。 ２ 温度控制是否正常
由于我们现在用的是串级热偶控制，所以拉恒温区没有特殊的必要了，但是一定要在正常工艺前把温控表的ＰＩＤ整定好。
我们现在使用的串级温控表是ＲＫＣ的ＨＡ９００表，具体调试方法如下
手动调整PID
P 表示幅度调整 也就是控制范围 I 积分（时间） 采集速度 D 微分 未来变化速度 一般说来I：D=4：1 手动调节值
手动调节参数 RKC 方向：炉口→炉尾 P I D
方向：炉口→炉尾 P I D 1 0.3 45 12 2 0.4 120 30 3 0.5 120 30 4 0.3 80 20 5 0.3 44 11 1 3 70 15 2 2 240 60 3 1 240 60 4 2 240 60 5 4 240 60 RKC HA900温控表主要参数设置方法 一．面板操作键：A/M（自动/手动）切换 R/L（远程/本地）切换
R/S（Run/Stop）运行/停止切换
二． 按set键进行SV1、SV2温度设置：SV1→CH1（内热电偶），SV2→CH2（外热电偶）
按住set键3秒以上：EV3绝对值报警温度，（目前对应的是EV3=1000度）CH1通道：PID参数人
工设置炉口与炉尾处温 控表的PID参数按出厂值，按实际控温情况定。CH2：从开始升温进行自整定，按R/S键，切换进行本地控制，PID参数由自整定形成。CH2自整定AT完成后，切换进行远程控制，进行CH1的自整定
RKC厂商表自总定的PID参数：
表1（炉尾）CH1：P1：0.3 11:45 D1:12表2 CH1：P1：0.4 I1:120 D1:30
表3CH1：P1：0.5 11:120 D1:30表4 CH1：P1：0.311:80 D1:20
表5（炉口）CH1：P1：0.3 11:44 D1:11
三：按住∠mode键3秒以上：ATU=ON。CH1， CH2分别进行自整定。先在本地控制的模式下进行CH2的自整定，完毕后在远程模式下进行CH1的自总定。PID参数自总定完成。
A-M手动/自动切换 r-L 本地/远程控制选择 r-5:RUN/STOP切换
:
四．一边按set键一边按＞mode键：
1、Pb：2.pb修正 Add1：:通讯地址设置
Lck:密码设置 bps1：19.2、b1T1：801、1nT1：30 PV数字滤波器：1dF=OFF 2dF=oFF 五．同时按set键和＞mode键3秒以上（工程技术模式设置），必须在Stop状态下才能修改： F１0：spch=0。dE=6 （ 通道2的操作输出值MV）
dEuT=100条形分辨率) F11：Fn1=3 （输入1与输入2自动/手动的切换） Fn2=1（远程/本地切换键操作） Fn3=1切换R/S
F２1：1np=3（热电偶种类 S型）UnIT=0(温度单位℃) PGdP=1（小数点以下1位） PGSL=0 （输入刻度下限值0）PGSH=1500（输入刻度上限值1500） F22一样设置
F30：LoGC=5（输出逻辑） OUT4 ：对应EV3 （5、6端子继电器输出） ALC1=01111 RLC2=00011
F43：ES3=5 （EV3的最大报警值，外热电偶断偶超温报警）
EVA3=1 事件分配（输入１事件报警，内热电偶断偶超温报警ＯＵＴ１） 定的是第1通道，采用的是串级控制。同时把SV2 的设定值改为
F50：pd:0(热启动) CAM：2(输入2的用途) 级联控制 CAr=1(级联比率)CAb=000(通道CH2附加偏置) F51：1：OS：1逆动作（加热控制）
F60：通讯协议：Cmps1:0(RKC通讯协议)：cmps2：0
整定方法：首先在0~600度之间，整定的是第2通道，采用的是本地控制。在600到850之间整定的是第1通道，采用的是串级控制。同时把SV2 的设定值改为零。
３ 气路的畅通及密封
主要是小氮的密封检测，在气路连接好后，通入少量小氮（例如：５０ｓｃｃｍ）看源瓶内是否鼓泡正常，如有异常及时检查。如果有漏气现象，做出的片子将会出现普遍偏高的现象，例如回达到１００欧姆。 一切准备条件就绪后，可以开始调试了，扩散主要调试的片子电阻的均匀性，主要分为片间和片均匀性。
片间均匀性调整
１ 一般会出现的问题是炉口方阻异常，偏大或是很不均匀（注，正常情况炉口电阻的片内均匀性要稍微差些）可能导致的原因
（1） 炉门有损坏或是未关闭好
（2） 补偿气体量太大，引起了回流现象，把管内的气氛打乱 （3） 排废量过大，管内行成了负压状态，不能实现充分的扩散。 2 炉尾电阻异常
（1） 炉尾气路接口没有连接好，这样会导致炉尾电阻异常，显现出的现象是很多大 （2） 喷淋管到出现异常现象，致使炉尾硅片未能充分反映。
注：一般片间电阻不均匀都可以用调温度的方法进行改善，但是如果出现温差很大的情况据需要查找其他问题了。一般超过15度认为是异常。 片内均匀性的调整 常出现的异常现象
（1） 中心方阻大，四周方阻小
（2） 片子的上方（靠近喷淋管）方阻小，下面的方阻大（上下分层现象） （3） 左右分成现象 解决方法
1 （1）（2）现象都可以通过加大进气压力作调整，且效果不错。但是小氮压力不要太大，一般都要低于3MPa。
2 通过调整N2和O2的流量调整
适当的同比例增加氮气和氧气量可对片内均匀性有所改善。
3 扩散工艺一般都会在正压的条件下进行，这样我们可以通过调整管内的压力来改善片内均匀性。例如：工艺时气体总量为18000SLM，压力值设定在518（其中500是常压，18是Pa） 4 通过设备上的改善来调整均匀性。
（1） 增大N2和O2的进气压力，通过调压阀调整，例如：5.5Mpa （2） 减小N2和O2的 进气管直径，把原来的3/8’管子改成1/4’
（3） 改变喷淋管的喷射口尺寸，我们现在使用的喷淋管从进气方开始分别是0.4 0.5 0.6 （4） <1> 在出舟的情况下，通入少量氧气，可有效提高片内均匀性
<2>片子出炉时，提高出炉的速度300提到500，对片内均匀性有所提高 但是这两种情况都是在实验中，没有找到原理支持。
（5） 扩散分两步走
例如：第一步扩散小氮量达到2000，第二步小氮量为1300，这样可以使气体在较短时间内让管内达到饱和，片内均匀性会有提高。
下面是经常用到的电阻调试工艺
时间(秒) 10 800 960 720 1380 900 800 10
828 828 828 828 828 828 828 828
828 828 828 828 828 828 828 828
826 826 826 826 826 826 828 828
820 820 820 820 820 820 820 820
819 819 819 819 819 819 819 819
23000 23000 23000 23000 24500 23000 23000 23000
1400 1180
进片
1800 1800 1500
出片
温度(从炉口至炉尾)
大N2
小N2
大O2
小O2
状态
以上工艺是75单晶方阻
多晶40方阻
时间 900
左 左中 中 右中 右 大氮 798 793 792 792 795 12000
600 798 793 792 792 795 11000 900 798 793 792 792 795 9000 300 853 847 844 842 846 9700 60 853 847 844 842 846 9700 540 853 847 844 842 846 9700 900 853 847 844 842 846 12000 1200 750 750 750 750 750 12000 900 798 793 792 792 795 12000
小氮
2
1.3 1.3 1.3
氧气 1000 1000 1000 1000 1000
多晶50方阻
时间 左 左中 中 右中 右 大氮
900 839 837 835 837 841 15000 900 839 837 835 837 841 15000 900 839 837 835 837 841 13000 600 839 837 835 837 841 12200 20 839 837 835 837 841 14000 900 839 837 835 837 841 12400 1500 839 837 835 837 841 14000 1200 750 750 750 750 750 15000 900 798 793 792 792 795 15000
小氮
氧气
0 2000 1000 1000 1000 1000
0 1800 0 1600