IGBT 制造工艺中的 APCVD 设备改进研究

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2.3 设备的保养周期

保养周期短，保养所需时间较长，制约了量化生产。公司生产的 IGBT 工艺属于高压大功率 IGBT 器件，需要的淀积掺杂工艺厚度很厚，三个腔体的总厚度在 15 000 A 左右，即每个腔体 5 000 A 左右，即使将每个腔体参与反应的工艺气体流量调整到最大。传送履带的搬送速度也只能在 3 英寸每分钟左右，才能满足硅片的厚度要求。

正是因为如此厚的工艺，造成了淀积物产生的粉末相当的多，这些粉末的产生又会影响排风的稳定性和工艺的连贯性。根据规范的保养经验，每个保养周期只能连续执行加工工艺 20 个小时，相当于只能运行工艺 800 片左右就需要停机保养喷头组件，更换喷头。清理腔体后等待温度稳定共需要 3 个小时，保养后的监控 SPC 也需要 2 个小时。而工艺 400 小时左右就需要降温保养加热腔体，整个降温保养到保养结束后升温恢复需要 3 天时间。

2.4 安全稳定性差

由于是常压设备，设备本身无排风能力，它的负压全靠排风设备的电机来提供。每个腔体之间，以及腔体和设备外部的气体隔离使用大流量的氮气隔离。当排风设备有故障或有较大波动时，设备产生的气体不能有效地从排风管道内抽走，就会从腔体的进口处或出口处溢流出去。如果此时设备正在工艺，溢流的气体中将会含有工艺气体，其中就包含硅烷、磷烷、硼烷等剧毒易燃易爆类气体，这些气体对人体的伤害非常大，吸入一定量就会造成死亡。

3  解决方案

为了解决上述存在的问题，需要综合考量，逐一解决，既要考虑到安全性，又要考虑的可操作性，还要兼顾生产安排的持续性，统筹结合，具体的解决方案如下。

3.1 确定安全操作

安全是重中之重，只有在保证安全的前提之下，才能进行工艺生产任务。

（1）只有保证设备有足够的负压，才能将工艺尾气安全抽走。由于尾气中含有有毒有害气体，这样就需要一个带负压的尾气处理装置，能吸附尾气，能提供足够的负压。

（2）该装置提供的负压需要稳定性好，能够比较稳定的提供负压，这样就需要风机有变频功能，能够根据工艺压力的要求提供相应的负压。

（3）当该装置失效时，需要有备用的排风管道连接 APCVD 设备，且能做到无缝切换。

（4）当上述所有装置都失效，或者部分失效，导致工艺气体外泄时，需要加装 MDA 装置，并且需要装三个点：设备的进口处、设备的出口处、设备外的环境处。

当进口处出口处有报警，但环境处没有报警时，在安全人员的陪同下，可以对设备进行紧急处理。但当三个点都有报警时，系统就会切断所有的工艺气体，现场所有人员立即撤离。等待环境点无报警时才能返回现场，进行执行排故处理。

3.2 降低 offline/inline particle 监控值

offline particle 的产生，主要是刻蚀传送履带表面淀积物不彻底或者清洗槽清洗传送履带不彻底原因引起的，这两个方面的原因。

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