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扩散炉维修手册

M5111-4W/UM系列高温扩散/氧化系统

维修手册

中国电子科技集团公司第四十八研究所

2007年2月

1．设备型号涵义

（1）

1.1型号的组成

（1）

1.2各代号涵义

（1）

2．电气图纸的代号规定

（2）

2.1电气制图代号定义

（2）

2.2元器件编号规定（3）

2.3电气接线编号规定（3）

2.4电气转接端口定义（3）

2.5计算机转接端口定义（7）

3．故障判别与维修（11）

3.1温度控制系统（11）

3.1.1温控仪上显示oooo（11）

3.1.2炉子不能升温（11）

3.1.3面板上的超温指示灯亮（12）

3.1.4炉温失控（12）

3.1.5面板上的短路指示灯亮（13）

3.2自动推拉舟系统（13）

3.2.1不能自动进出舟（13）

3.2.2不能自动停舟（14）

3.3气体流量控制系统（14）

3.3.1气动阀不能受控打开（14）

3.3.2触摸屏上无气体流量显示（14）

3.3.3气体流量总是显示最大值（15）

3.3.4气体流量显示值波动大（15）

3.4H/O合成氧化系统（16）

3.4.1火不能点燃（16）

3.4.2系统误报警（16）

1．设备型号涵义

1.1型号的组成

按照部颁标准，我所高温扩散/氧化系统的型号由如下代号组成：

M5111—4W/UM型

所企业代号（中国电子科技集团公司第48所）

特点代号

设计顺序号

主参数（1100℃）

品种代号（扩散设备）

形式代号（掺杂设备）

类别代号（表面处理和薄膜淀积设备）

1.2各代号涵义

M薄膜淀积设备

5掺杂设备

1扩散掺杂设备

13主参数，最高使用温度1300℃

1炉膛有效内径φ150mm，适用于3〞硅片工艺

2炉膛有效内径φ180mm，适用于4〞硅片工艺

3炉膛有效内径φ250mm，适用于6〞硅片工艺

4炉膛有效内径φ300mm，适用于8〞硅片工艺

W微控

H悬臂舟

A内燃式

B外燃式

S双温区

2．电气图纸的代号规定

2.1电气制图代号定义

代号

代号意义

计算机及板卡、步进电机驱动器、印制电路板、带触发电路的可控硅模块、氢气报警器、湿度计、冷阱、触摸显示器

薄膜规、热电偶、接近开关、光电开关

电容

加热器、扩散泵、照明灯

熔断器

开关电源、直流电源

指示灯、报警器

温控仪

固态继电器、交流接触器、交流继电器、直流继电器、延时继电器

三相总进线，分为：

L1、L2、L3

真空泵、轴流风机、净化风机

零线

质量流量控制器、水压开关、水流开关、电接点压力表、真空计、记录仪、电流表、电压表、检测器件

断路器、空气开关

电阻、电位器、热敏电阻、压敏电阻

按钮开关、旋钮开关、急停开关、行程开关、液位开关、接近开关

变压器、调压器、电压互感器、电流互感器

旋转编码器、变频器、整流器

晶体管、晶闸管、可控硅模块、发光二极管、规管、光敏管

导线、电缆

接线排、端子排、连接片（XB）、电缆封端、接线板、普通插头座、航空插头座（头可采用XP、座可采用XS）

电磁阀、电磁离合器、气动阀

滤波器

按照国家电气制图标准，我所常用电气图纸器件代号如下：

2.2元器件编号规定

元器件序号

层号：

0—公共器件，1—下层，2—中下层，3—中上层，4—上层

柜子号：

1—电控柜，2—净化台，3—炉体柜，4—气源柜

元器件代号

如电控柜中下层第5号插头座编号为：

X1205；净化台照明开关的编号为：

S2005

2.3电气接线编号规定

连接线序号，零线号从001～099；其他线号从101～999。

层号：

0—公共器件线，1—下层，2—中下层，3—中上层，4—上层

柜子号：

1—电控柜，2—净化台，3—炉体柜，4—气源柜，5—柜子

间的转接线。

如电控柜中上层第35号零线编号为：

13035；气源柜下层第89号线编号为：

41189；

2.4电气转接端口定义

2.4.1

X1*01：

电控柜电源接线板插座

引脚号

地

定义

接线板火线（W相）

接线板零线

接线板地线

线径,色

0.5红

0.5白

0.5黄绿

2.4.2

1*05:

固态继电器板到电控柜转接板航空插头（Y2M-19TJ/ZK）

引脚号

1（CH1）

2（CH2）

3（CH3）

4（CH4）

5（CH5）

6（CH6）

7（CH7）

定义

扩散小氮

大氮

干（大）氧

湿（小）氧

氢气

清洗小氮

冷阱开

线径,色

0.2黄

引脚号

8（CH8）

9（CH9）

10（CH10）

11（CH11）

12（CH12）

13（CH13）

14（CH14）

定义

湿氧开

扩散小氮后阀

湿（小）氧后阀

清洗小氮后阀

工艺指示灯

热偶短路报警

散热风扇

线径,色

0.2黄

0.5黄

引脚号

15（CH15）

16（CH16）

定义

出舟音乐提示

净化风机启动

指示灯火线入

电磁阀火线

净化台火线

线径,色

0.2黄

0.3黄

0.75黄

0.3黄

2.4.3

X1*08:

净化台到电控柜转接板航空插头（Y2M-14TJ/ZK）

引脚号

定义

步A

步A-

步B

步B-

电机前限位

电机后限位

限位公共端COM

线径,色

0.5红

0.5绿

0.5黄

0.5蓝

0.2黄

0.3白

引脚号

定义

编码器A

编码器B

+15V

COM

极限保护

线径,色

0.2红

0.2绿

0.3绿

0.3白

0.2黄

2.4.4

X1*09、X3*02:

炉体柜到电控柜转接板航空插头（Y2M-19TJ/ZK）

引脚号

定义

温控Ⅰ触发线

温控Ⅱ触发线

温控Ⅲ触发线

触发线公共地

触发板+12V

触发板GND

功率板零线入

线径,色

0.2黄

0.3白

0.5黄

0.5白

引脚号

定义

温控Ⅰ外热偶+

温控Ⅰ外热偶-

温控Ⅱ外热偶+

温控Ⅱ外热偶-

+24V

温控Ⅲ外热偶+

温控Ⅲ外热偶-

线径,色

0.2绿

0.2白

0.2绿

0.2白

0.5绿

0.2绿

0.2白

引脚号

定义

炉体开灯火线

炉体关灯火线

接触器线包火线

自锁触点出线

控制电源火线进

线径,色

0.3黄

0.5红

2.4.5

X4*01、X1*10:

气源柜到电控柜转接板航空插头（Y2M-32TJ/ZK）

引脚号

定义

扩散小氮

流量设定

大氮

流量设定

干（大）氧

流量设定

湿（小）氧

流量设定

氢气

流量设定

清洗小氮

流量设定

扩散小氮

流量检测

线径,色

0.2黄

引脚号

定义

大氮

流量检测

干（大）氧

流量检测

湿（小）氧

流量检测

氢气

流量检测

清洗小氮

流量检测

24V+或

5V+（备用）

扩散小氮

线径,色

0.2黄

0.75绿

0.2黄

引脚号

定义

大氮

干（大）氧

湿（小）氧

氢气

清洗小氮

湿氧加热开

冷阱开

线径,色

0.2黄

引脚号

定义

温度到

点火信号

扩散小氮后阀

湿（小）氧后阀

火已燃

未燃报警

漏氢气

线径,色

0.2黄

引脚号

定义

清洗小氮后阀

气源柜火线入

15V+

COM

线径,色

0.2黄

0.75红

0.5绿

0.5白

2.4.6

X1*19：

25针D型电缆插头计算机A/D、D/A信号，用0.2×14屏蔽电缆

引脚号

7、17

定义

流量设定1

流量设定2

流量设定3

流量设定4

流量设定5

流量设定6

A.GND

（扩散小氮）

（大氮）

（干（大）氧）

（湿（小）氧）

（氢气）

（清洗小氮）

来向

PCL-726-CN3

PCL-726-CN4

X1*13:

X1*14:

X1*13:

12,X1*14:

引脚号

定义

流量检测1

流量检测2

流量检测3

流量检测4

流量检测5

流量检测6

A.GND

（扩散小氮）

（大氮）

（干（大）氧）

（湿（小）氧）

（氢气）

（清洗小氮）

来向

PCL-812PG-CN1

X1*15:

2.4.7

X1*20：

25针D型电缆插头计算机D/I、D/O信号，用0.2×14屏蔽电缆

引脚号

1↑

2↑

3↑

5↑

25↑

定义

点火信号

DIR

FREE

OPTO

D.GND

来向

PCL-812PG-CN3

PCL-812PG-CN5

PCL-812PG-CN3

X1*16:

X1*18:

X1*16:

17、18

引脚号

6↓

7↓

8↓

9↓

19↓

20↓

定义

点火温度到

火已燃

火未燃

漏氢

导轨前限位

导轨后限位

D.GND

来向

PCL-812PG-CN4

X1*17:

17、18

2.4.8

X1*19：

25针D型电缆插头计算机A/D、D/A信号，用0.2×14屏蔽电缆

引脚号

定义

流量设定1

流量设定2

（扩散小氮）

（大氮）

来向

PCL-726-CN3

D/A#1VOUT

D/A#1IOUT

D/A#1REFIN

A.GND

D/A#2VOUT

D/A#2IOUT

D/A#2REFIN

X1*13:

引脚号

定义

流量设定3

流量设定4

流量设定5

（干（大）氧）

（湿（小）氧）

（氢气）

来向

PCL-726-CN3

PCL-726-CN4

A.GND

D/A#3VOUT

D/A#4VOUT

D/A#4IOUT

D/A#4REFIN

A.GND

D/A#5VOUT

X1*13:

X1*14:

引脚号

定义

流量检测1

A.GND

流量检测2

流量设定6

流量检测3

A.GND

流量检测4

（扩散小氮）

（大氮）

（清洗小氮）

（干（大）氧）

（湿（小）氧）

来向

PCL-812PG-CN1

PCL-726-CN4

PCL-812PG-CN1

A/D0

A.GND

A/D1

D/A#6VOUT

A/D2

A.GND

A/D3

X1*15:

X1*14:

X1*15:

引脚号

定义

A.GND

流量检测5

A.GND

流量检测6

（氢气）

（清洗小氮）

来向

PCL-812PG-CN1

A.GND

A/D4

A.GND

A/D5

X1*15:

2.4.9A04：

继电器板（开关量输出，输入至计算机）

控制阀

CH1

CH2

CH3

CH4

CH5

CH6

CH7

CH8

作用

扩散小N2

大N2

干（大）O2

湿（小）O2

清洗小N2

冷阱开

湿氧开

控制阀

Y01

Y02

Y03

Y04

Y05

Y09

K07

K17

流量计

P01

P02

P03

P04

P05

P09

冷阱P09

水浴锅E06

控制阀

CH9

CH10

CH11

CH12

CH13

CH14

CH15

CH16

作用

扩散后阀

湿氧后阀

清洗后阀

工艺灯

热偶短路

散热风扇

出舟提示

净化风机

控制阀

Y06（K16）

Y07

Y10

H08

K08

M05

K20

K03

流量计

（P01）

（P04）

（P09）

——

2.4.10

X1*20：

25针D型电缆插头计算机A/D、D/A信号，用0.2×14屏蔽电缆

引脚号

1↑

14↑

2↑

15↑

3↑

16↑

定义

点火信号

备用信号

DIR

备用信号

FREE

备用信号

D.GND

来向

PCL-812PG-CN3，DO

D/O10

D/O11

D/O12

D/O13

D/O14

D/O15

D.GND

X1*16:

引脚号

5↑

6↓

19↓

7↓

20↓

定义

D.GND

OPTO

点火温度到

电机前限位

火已燃

电机后限位

来向

PCL-812PG-CN3，DO

PCL-812PG-CN4，DI

D.GND

5V+

12V+

D/I8

D/I9

D/I10

D/I11

X1*16:

X1*17:

引脚号

8↓

21↓

9↓

22↓

定义

火未燃

备用信号

漏氢

备用信号

D.GND

来向

PCL-812PG-CN4，DI

D/I12

D/I13

D/I14

D/I15

D.GND

5V+

X1*17:

引脚号

25↑

定义

来向

PCL-812PG-CN4

PCL-812PG-CN5

12V+

CTR0OUT

X1*17:

X1*18:

2.5计算机转接端口定义

2.5.1PCL-726（6通道D/A板基址:

2C0HCN1）

地址

控制位

I/O脚

出入线

功能

X1*12-I

X1*12-O

控制含义

Base+13

DO0

扩散小N2阀

Base+13

DO1

大N2阀

Base+13

DO2

干（大）O2阀

Base+13

DO3

湿（小）O2阀

Base+13

DO4

H2阀

Base+13

DO5

清洗小N2阀

Base+13

DO6

冷阱开

Base+13

DO7

湿氧开

Base+12

DO8

扩散小N2后阀

Base+12

DO9

湿（小）O2后阀

Base+12

DO10

清洗小N2后阀（或Ar阀）

Base+12

DO11

工艺指示灯

Base+12

DO12

热偶短路报警

Base+12

DO13

散热风扇

Base+12

DO14

出舟音乐提示

Base+12

DO15

净化风机启动

D．GND

+5V

+12V

备注

使用20芯扁平电缆连接到固态继电器板

2.5.2PCL-726（6通道D/A板基址:

2C0HCN3）

地址

控制位

I/O脚

出入线

功能

X1*13

X1*19（25）

控制含义

Base+0，1

D/A1#V

小N2流量设置

D/A1#I

D/A1#R

D/A1#A

Base+2，3

D/A2#V

大N2流量设置

D/A2#I

D/A2#R

D/A2#A

模拟地

Base+4，5

D/A3#V

干O2流量设置

备注

X1119共有9根线连接PCL-726:

CN3

2.5.3PCL-726（6通道D/A板基址:

2C0HCN4）

地址

控制位

I/O脚

出入线

功能

X1*14

X1*19（25）

控制含义

Base+6，7

D/A4#V

湿（小）O2流量设置

D/A4#I

D/A4#R

D/A4#A

模拟地

Base+8，9

D/A5#V

H2流量设置

D/A5#I

D/A5#R

D/A5#A

Base+10，11

D/A6#

清洗小N2流量设置

备注

X1119共有5根线连接PCL-726:

CN4

2.5.4PCL-812PG（12通道A/D板基址:

220HCN1）

地址

控制位

I/O脚

出入线

功能

X1*15

X1*19（25）

控制含义

Base+4，5

A/D0#

扩散小N2流量检测

A．G

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