CN112151362A - 一种扩散工艺中的通源操作方法、工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了扩散工艺中的通源操作方法、工艺设备,该方法包括:在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位;基于源液的当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压,其中,预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系;基于所述本次通源操作所需的源压和所述固定的通源关联参数,执行本次通源操作。本申请实施例可以提高半导体器件例如晶硅太阳能电池的方阻的合格率,大幅度提高生产稳定性,同时降低人工成本,提高生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及半导体领域,具体涉及扩散工艺中的通源操作方法、工艺设备。
背景技术
晶硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括切片、制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝印、烧结、测试分选等工序。在晶硅太阳能电池生产工序中,扩散工序是核心工序,控制扩散工艺质量是提升电池质量和效率的关键。
衡量扩散工艺质量的重要指标就是方阻和均匀性。不同的方阻代表不同的扩散程度,其主要与掺杂时间、掺杂温度、源流量有密切的关系。如何在均匀性较好的情况下自动调节方阻并保持工艺的一致性是目前研究的主要方向。方阻会随着工艺环境的变化产生波动。减小工艺环境变化产生的影响是维持工艺一致性的充分条件。
在每一次扩散工艺过程中,均会执行通源操作。通源操作的通源量即小氮气体携带的源液的源量,直接影响在一次扩散过程结束后一个批次的晶硅太阳能电池的方阻。
在扩散工艺流程中执行通源操作的通源量主要与在进行通源操作时采用的小氮气体的流量、小氮气体在源液中的行程、源瓶中的饱和蒸汽压、源瓶中温度等因素有关。
在小氮气体的流量、源瓶中温度等工艺参数一定的情况下,由于源液的液位的变化会导致小氮气体在源液中的行程发生变化,会影响小氮携带的源液的源量,直接影响扩散工艺过程的结果。最终,使得不同批次的晶硅太阳能电池的方阻产生波动,即至少部分批次中的每一个批次的晶硅太阳能电池与其他批次的晶硅太阳能电池的方阻不一致,晶硅太阳能电池的方阻的合格率出现较大幅度的降低。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种扩散工艺中的通源操作方法、工艺设备。
根据本申请实施例的第一方面,提供一种扩散工艺中的通源操作方法,包括:
在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位;
基于所述当前液位和预设对应关系,确定执行本次通源操作所需的源压,其中,所述预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系;
基于所述本次通源操作所需的源压和所述固定的通源关联参数,执行所述本次通源操作。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种工艺设备,包括:
获取单元,被配置为在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位;
确定单元,被配置为基于所述当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压,其中,所述预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系;
执行单元,被配置为基于所述本次通源操作所需的源压和所述固定的通源关联参数,执行所述本次通源操作。
本申请实施例提供的扩散工艺中的通源操作方法、工艺设备,实现了一方面,针对每一次执行的通源操作,均可以针对在执行通源操作时当前的液位,确定出可以使得本次执行的通源操作的通源量即小氮气体携带的源液的源量与其他次执行的通源操作的通源量一致的源压,采用确定出的源压执行通源操作。本申请实施例可以避免由于源液的液位变化引起的通源量波动,确保在不同的液位下进行的每一次通源操作的通源量基本相同。避免了由于源液的液位降低导致每一次执行的通源操作的通源量不一致,进而导致不同批次的半导体器件例如晶硅太阳能电池的方阻产生波动的问题,确保每一个批次的晶硅太阳能电池的方阻稳定,即每一个批次的晶硅太阳能电池的方阻均与其他的批次的晶硅太阳能电池的方阻基本一致。从而,提高晶硅太阳能电池的方阻的合格率,大幅度提高生产稳定性。
另一方面,针对每一次执行的通源操作,均自动确定执行通源操作时当前的液位,相比于现有技术中的在检测到方阻波动时由工作人员人工调整工艺参数来解决方阻波动,降低人工成本,提高生产效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1示出了本申请实施例提供的扩散工艺中的通源操作方法的流程图;
图2示出了通源气路原理图;
图3示出了在不调整工艺参数的情况下通源操作的通源量随着液位的变化的变化以及方阻随着液位的变化的趋势图;
图4示出了可以使得每一次通源操作的通源量相同的源压和液位的对应关系的示意图;
图5示出了晶硅太阳能电池的扩散工艺过程的示意图;
图6示出了本申请实施例提供的工艺设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了本申请实施例提供的扩散工艺中的通源操作方法的流程图,该方法包括:
步骤101,在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位。
在本申请中,源压补偿条件可以为在晶硅太阳能电池的扩散工艺过程中需要执行通源操作。
在半导体器件例如晶硅太阳能电池的每一个扩散工艺过程中,均会按照执行顺序执行一系列用于扩散的操作,一系列用于扩散的操作包括通源操作。
在每一个扩散工艺过程中,在通源操作的前一个操作执行完成之后,就需要执行通源操作,此时,可以确定满足源压补偿条件。
通源操作包括:将小氮气体从气路输送到源瓶;小氮气体进入到源瓶中的源液内,然后离开源液表面以完成源液携带;携带源液的小氮气体进入反应腔室。
在本申请中,源液可以为磷源。在每一次执行的通源操作执行期间,以固定的小氮气体流量,将小氮气体持续地从气路输送到源瓶中。
在本申请中,可以在满足源压补偿条件时,通过读取用于测量源液的液位的传感器输出的液位数据,获取源瓶中的源液的当前液位。
在一些实施例中,源压补偿条件可以为在半导体器件例如晶硅太阳能电池的扩散工艺过程中需要执行通源操作并且自动源压补偿功能处于开启状态。自动源压补偿功能处于开启状态意味需要通过不断调整相关的工艺参数来补偿由于源液的液位变化引起的通源量波动。
在本申请中,在每一个扩散工艺过程中,可以在需要执行通源操作并且自动源压补偿功能处于开启状态时,由自动源压补偿功能获取源瓶中的源液的当前液位,基于源液的当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压。
请参考图2,其示出了通源气路原理图。
V7、V14、V15为阀门,其中V14气路对应气体为小氮LN2。POCL3对应作为源液的磷源。PC对应为源瓶压力控制器,源瓶压力控制器控制源瓶压力即源压。TUBE对应反应腔室。在进行通源操作时,当V14、V15为开状态,V7为关状态,小氮气体从V14气路进入源瓶,并在源瓶中完成源液携带,最后,携带源液的小氮气体经过V15及源压控制器后进入反应腔室。
液位可以是指源瓶中的源液的高度。每一次执行通源操作,小氮气体均会携带一定量的源液,在不补充源液的情况下,每一次执行通源操作之后,造成源液的液位降低。
当源液的液位发生变化时,如果不调整工艺参数,即不调整源瓶温度、小氮气体流量、源压的情况下,导致小氮气体在源瓶中源液内的行程即小氮气体从V14气路进入到源液至离开源液表面的距离发生变化。随着液位降低,行程变短,通源量减少即小氮气体携带的源液的源量减少。
在一些实施例中,获取源瓶中的源液的当前液位包括:获取源液的当前的重量;基于源液的当前的重量、源液密度、源瓶的底面积,确定源液的当前液位。
在本申请中,容纳源瓶的恒温槽的底部可以配置有重量传感器。可以通过RS485串口读取由重量传感器检测到的重量。重量传感器检测到的重量为源瓶重量与源瓶中的源液的当前的重量之和。然后,可以采用计算液位的公式,计算出源液的当前液位。
计算液位的公式可以表示为:
其中,L为需要计算的液位,G1为重量传感器检测到的重量,G2为源瓶重量,ρ为源液密度,S为源瓶的底面积。
步骤102,基于源液的当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压。
在本申请中,每一次执行通源操作,均采用固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量。
例如,固定的源瓶温度为20℃,固定的小氮气体流量为850sccm。在每一次执行通源操作的过程中,源瓶温度均为20℃,小氮气体流量均为850sccm。
源压可以是指源瓶出口处的压力。通源操作的通源量可以是指小氮气体携带的源液的源量,即一次通源操作的通源量可以是指在一次通源操作执行完成时,通过该次通源操作小氮气体携带的源量。每一次进行的通源操作各自具有一个通源量。源液的当前液位可以是指在本次执行的通源操作的起始时刻源液的液位。
请参考图3,其示出了在不调整工艺参数的情况下通源操作的通源量随着液位的变化以及方阻随着液位的变化的趋势图。
在图3中,示出了在源瓶温度20℃,小氮流量850sccm,源压为800mbar的情况下,多次执行通源操作,通源操作的通源量随着液位的变化以及方阻随着液位的变化的趋势图。
如图3所示,在所有工艺参数均保持不变时,随着源瓶中的源液的剩余量的减少,源液的液位降低,通源量实际上在不断减少。即使控制影响方阻的温度、流量、源压等工艺参数保持稳定,方阻也会随着液位改变发生变化。
因此,在源液的液位不断变化的情况下,为了确保通源量稳定,需要通过不断调整相关的工艺参数来补偿由于液位变化引起的通源量波动。
其他的工艺参数一定时,源压越高,饱和蒸汽压越低,源液蒸发量越小,小氮携带的源液的源量则越少,反之则越多。
随着通源操作的次数增加,源瓶中的源液的源量减少,源液的液位即源液的高度降低,小氮气体在源液内行程变短会导致通源量减少。
因此,可以通过减小源压,增大源瓶中饱和蒸汽压,以增加通源量,从而,补偿由于小氮气体在源液内行程的变化引起的通源量波动,实现稳定的通源量。
在本申请中,即将第几次执行通源操作,该第几次称之为本次。源液的当前液位可以是指本次执行通源操作的起始时刻源液的液位。
在不补充源液的情况下,源液的当前的源量小于上一次执行的通源操作的起始时刻源液的源量,基于源液的当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压小于上一次执行通源操作所需的源压。
在不补充源液的情况下,由于每一次执行通源操作,小氮气体均会携带源液,均会造成源液的液位降低,减少一定源量的源液。因此,在不补充源液的情况下,每一次执行通源操作,源液的当前的源量均小于上一次执行的通源操作的起始时刻源液的源量。每一次执行通源操作,源液的当前的液位均小于本次的上一次执行的通源操作的起始时刻源液的液位。
例如,当本次为第2次时,上一次为第1次,第1次执行的通源操作的起始时刻源液的液位为预设满液位。源液的当前的源量小于第1次执行的通源操作的起始时刻源液的源量。源液的当前的液位小于第1次执行的通源操作的起始时刻源液的液位。基于源液的当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压小于第1次执行通源操作所需的源压。第1次执行通源操作之后,会造成液位降低,相比于第1次执行通源操作所需的源压,在第2次执行通源操作时,通过减小源压,增大源瓶中饱和蒸汽压,以增加通源量,使得第2次执行的通源操作的通源量与第1次执行的通源操作的通源量基本相同。
在本申请中,预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系。固定的通源关联参数可以包括:固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量。
在本申请中,可以预先进行多次实验,以确定预设对应关系。
例如,固定的源瓶温度为20℃,固定的小氮气体流量为850sccm。预先通过多次实验,确定在源瓶温度为20℃并且小氮气体流量为850sccm情况下,为了使得每一次执行通源操作的过程中通源量均为同一通源量例如7.5g时的源压与液位的对应关系,将确定出的源压与液位的对应关系作为预设对应关系。
在本申请中,在预先进行多次实验中的每一次实验过程中,源瓶温度均为固定的源瓶温度并且小氮气体流量均为固定的小氮气体流量。
每一次实验过程与通源操作中的操作相同,均是在源瓶温度为固定的源瓶温度并且小氮气体流量为固定的小氮气体流量的情况下,将小氮气体输入到源瓶中,小氮气体通过进入源液,然后离开源液表面以携带源液,最后,携带源液的小氮气体进行反应腔室。
在预先进行的多次实验过程中,可以得到多个液位-源压数据。多个液位-源压数据中的每一个液位-源压数据各自包括一个液位和一个源压。
对于每一个液位-源压数据,该液位-源压数据中的源压可以使得在该该液位-源压数据中的液位下进行一次通源操作,通源操作的通源量即小氮气体携带源液的源量达到预先设置的一致的通源量。
在预先进行的多次实验过程中,每一次到达一个液位,可以确定在该液位下,源压应该达到多少可以使得通源量达到预先设置的一致的通源量。在针对该液位的至少一次实验中,首先估计出源压,采用估计出的源压进行实验,获取到本次针对该液位的通源量,如果通源量达到预先设置的一致的通源量,则可以将估算的源压作为该液位对应的源压,该液位和该液位对应的源压组成一个液位-源压数据。如果通源量没有达到预先设置的一致的通源量,则可以补充源液,恢复到该液位,估计出不同的源压,继续针对该液位进行实验,直至在该液位下,通源量达到预先设置的一致的通源量。该液位和在该液位下达到预先设置的一致的通源量时采用的源压组成一个液位-源压数据。
在得到多个液位-源压数据之后,可以根据多个液位-源压数据,建立预设对应关系。可以对多个液位-源压数据进行拟合,得到表示预设对应关系的函数。表示预设对应关系的函数的自变量为液位,因变量为源压。对于任意一个液位,该液位对应的源压为在表示预设对应关系的函数的自变量的取值为该液位时,表示预设对应关系的函数的因变量的取值。从而,对于任意一个液位,均有相应的源压与该液位对应,建立预设对应关系。对于任意一个液位,均可以根据预设对应关系,确定出该液位对应的源压。
在本申请中,在基于源液的当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压时,可以将源液的当前液位作为表示预设对应关系的函数的自变量的取值,得到的表示预设对应关系的函数的函数值即为本次执行通源操作所需的源压。
在本申请中,每一次需要执行通源操作时,均基于源液的当前液位和预设对应关系即在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压。每一次需要执行通源操作时,采用确定出的源压进行通源操作。使得每一次通源操作的通源量基本相同,从而,确保通源量稳定。避免由于源液位变化引起通源量改变、进而造成不同批次的晶硅太阳能电池的方阻波动的问题。确保每一个批次的晶硅太阳能电池的方阻稳定,即每一个批次的晶硅太阳能电池的方阻均与其他的批次的晶硅太阳能电池的方阻基本一致。
在一些实施例中,固定的通源关联参数包括:固定的源瓶温度和固定的小氮气体流量;基于当前液位和预设对应关系,确定执行本次通源操作所需的源压包括:基于当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压,确定执行本次通源操作所需的源压。
在本申请中,对预先通过多次实验得到的多个液位-源压数据进行线性拟合的得到的表示预设对应关系的函数可以与基于当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压相关联。
可以建立由液位对应的坐标轴和源压对应的坐标轴构成的坐标系。每一个液位-源压数据各自对应坐标系中的一个点。可以对预先通过多次实验得到的每一个液位-源压数据各自对应的点、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压对应的点进行线性拟合,得到一个直线。
该直线的起点可以为坐标系原点,该直线的终点可以在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压对应的点。在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压对应的点在液位对应的坐标轴上的坐标值为预设满液位,在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压对应的点在源压对应的坐标轴上的坐标值为在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压。
该直线的斜率可以为将固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压的乘积与一个常数相乘之后得到的结果。该直线的表达式可以作为表示预设对应关系的函数。
对于任意一个液位,在预设对应关系中的该液位对应的源压为在表示预设对应关系的函数的自变量的取值为该液位时,表示预设对应关系的函数的因变量的取值。因此,可以将源液的当前液位作为表示预设对应关系的函数的自变量的取值,表示预设对应关系的函数的自变量的取值与上述直线的斜率相乘,得到的表示预设对应关系的函数的函数值即为本次执行通源操作所需的源压。
在一些实施例中,基于当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压,确定执行本次通源操作所需的源压,包括:
采用以下公式确定执行本次通源操作所需的源压:
P=(KTQN2P0)L+C
其中,P表示执行本次通源操作所需的源压,T表示固定的源瓶温度,QN2表示固定的小氮气体流量,L表示当前液位,P0表示在液位为预设满液位时执行通源操作所需的源压,K和C为常数。
P=(KTQN2P0)L+C可以相当于一个表示预设对应关系的函数。L可以相当于表示预设对应关系的函数的自变量,P可以相当于表示预设对应关系的函数的因变量。P=(KTQN2P0)L+C相当于在由液位对应的坐标轴和源压对应的坐标轴构成的坐标系中可以表示预设对应关系的一个直线的表达式。
在本申请中,可以对预先通过多次实验得到的多个液位-源压数据,可以对预先通过多次实验得到的多个液位-源压数据进行拟合例如线性拟合,得到公式P=(KTQN2P0)L+C。
请参考图4,其示出了可以使得每一次通源操作的通源量相同的源压和液位的对应关系的示意图。
在图4中,示出了水平方向的坐标轴和垂直方向的坐标轴。水平方向的坐标轴上数值为液位与预设满液位的比例即L%,L%与预设满液位相乘,即可得到液位。垂直方向的坐标轴上的数值为源压。
在图4中,示出了在源瓶温度20℃,小氮流量850sccm,在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压即压控初始值为800mbar的情况下,表示预设对应关系即在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系的一个线段。可以对预先通过多次实验得到的多个液位-源压数据进行拟合得到该线段。该线段可以为一个直线。该线段的表达式可以作为表示预设对应关系的函数。
步骤103,基于本次通源操作所需的源压和固定的通源关联参数,执行本次通源操作。
在本申请中,在确定本次执行通源操作所需的源压之后,可以采用本次执行通源操作所需的源压、固定的通源关联参数即固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量,执行本次通源操作,以完成本次通源操作。
在本次通源操作的执行过程中,源瓶温度为固定的源瓶温度,源压为确定的本次执行通源操作所需的源压,以固定的小氮气体流量将小氮气体输入到源瓶中,小氮气体进入到源液中以携带源液,然后,离开源液表面,最后,小氮气体携带源液进入反应腔室。
本次通源操作与其他次执行的通源操作的通源量即小氮气体携带的源液的源量一致。
请参考图5,其示出了晶硅太阳能电池的扩散工艺过程的示意图。
在晶硅太阳能电池的每一个扩散工艺过程中,均会执行一系列与扩散相关的操作,一系列与扩散相关的操作包括通源操作。
在一个扩散工艺过程中,可以首先判断当前需要执行的操作是否为通源操作。若确定当前需要执行的操作为通源操作,则可以进一步判断是否当前开启了自动源压补偿功能。若确定开启了自动源压补偿功能,则可以通过自动源压补偿功能确定本次执行通源操作所需的源压,采用本次执行通源操作所需的源压执行通源操作。若确定没有开启自动源压补偿功能,可以采用工艺参数文件的源压执行通源操作。
请参考图6,其示出了本申请实施例提供的工艺设备的结构框图。工艺设备包括:获取单元601,确定单元602,执行单元603。
获取单元601被配置为在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位;
确定单元602被配置为基于所述当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压,其中,所述预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系;
执行单元603被配置为基于所述本次通源操作所需的源压和所述固定的通源关联参数,执行所述本次通源操作。
在一些实施例中,获取单元601进一步被配置为获取源瓶中的源液的当前液位包括:获取所述源液的当前的重量;基于所述源液的当前的重量、源液密度、源瓶的底面积,确定所述源液的当前液位。
在一些实施例中,所述源压补偿条件为在扩散工艺过程中需要执行通源操作并且自动源压补偿功能处于开启状态。
在一些实施例中,所述固定的通源关联参数包括:固定的源瓶温度和固定的小氮气体流量;确定单元602进一步被配置为基于所述当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压,确定执行本次通源操作所需的源压。
在一些实施例中,确定单元602进一步被配置为采用以下公式确定执行本次通源操作所需的源压:
P=(KTQN2P0)L+C
其中,P表示执行本次通源操作所需的源压,T表示固定的源瓶温度,QN2表示固定的小氮气体流量,L表示当前液位,P0表示在液位为预设满液位时执行通源操作所需的源压,K和C为常数。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种扩散工艺中的通源操作方法,其特征在于,所述方法包括:
在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位;
基于所述当前液位和预设对应关系,确定执行本次通源操作所需的源压,其中,所述预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系;
基于所述本次通源操作所需的源压和所述固定的通源关联参数,执行所述本次通源操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取源瓶中的源液的当前液位,包括:
获取所述源液的当前的重量;
基于所述源液的当前的重量、源液密度、源瓶的底面积,确定所述源液的当前液位。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述源压补偿条件为在扩散工艺过程中需要执行通源操作并且自动源压补偿功能处于开启状态。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述固定的通源关联参数包括:固定的源瓶温度和固定的小氮气体流量;所述基于所述当前液位和预设对应关系,确定执行本次通源操作所需的源压,包括:
基于所述当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压,确定执行本次通源操作所需的源压。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压,确定执行本次通源操作所需的源压,包括:
采用以下公式确定执行本次通源操作所需的源压:
P=(KTQN2P0)L+C
其中,P表示执行本次通源操作所需的源压,T表示固定的源瓶温度,QN2表示固定的小氮气体流量,L表示当前液位,P0表示在液位为预设满液位时执行通源操作所需的源压,K和C为常数。
6.一种工艺设备,其特征在于,所述设备包括:
获取单元,被配置为在满足源压补偿条件时,获取源瓶中的源液的当前液位;
确定单元,被配置为基于所述当前液位和预设对应关系,确定本次执行通源操作所需的源压,其中,所述预设对应关系为在固定的通源关联参数下,使得每次通源操作携带的通源量相同时的液位和源压的对应关系;
执行单元,被配置为基于所述本次通源操作所需的源压和所述固定的通源关联参数,执行所述本次通源操作。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,获取单元进一步被配置为获取所述源液的当前的重量;基于所述源液的当前的重量、源液密度、源瓶的底面积,确定所述源液的当前液位。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述源压补偿条件为在扩散工艺过程中需要执行通源操作并且自动源压补偿功能处于开启状态。
9.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述固定的通源关联参数包括:固定的源瓶温度和固定的小氮气体流量;确定单元进一步被配置为基于所述当前液位、固定的源瓶温度、固定的小氮气体流量、在液位为预设满液位时执行的通源操作所需的源压,确定执行本次通源操作所需的源压。
10.根据根据权利要求9所述的设备,其特征在于,确定单元进一步被配置为采用以下公式确定执行本次通源操作所需的源压:
P=(KTQN2P0)L+C
其中,P表示执行本次通源操作所需的源压,T表示固定的源瓶温度,QN2表示固定的小氮气体流量,L表示当前液位,P0表示在液位为预设满液位时执行通源操作所需的源压,K和C为常数。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN114512571A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-17 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 扩散方阻的智能调控方法、系统、设备及可读存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0559835U (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-06 | シャープ株式会社 | 半導体製造装置 |
CN207192778U (zh) * | 2017-09-01 | 2018-04-06 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 一种自动补液系统 |
CN110034011A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-19 | 湖南艾科威智能装备有限公司 | 一种适用于低压扩散炉的源压控制方法及系统 |
CN110528085A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-12-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种控制源瓶压力的控制装置及方法 |
CN210778647U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-06-16 | 天津爱旭太阳能科技有限公司 | 用于半导体扩散工艺的扩散气体的供应装置及扩散设备 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0559835U (ja) * | 1992-01-20 | 1993-08-06 | シャープ株式会社 | 半導体製造装置 |
CN207192778U (zh) * | 2017-09-01 | 2018-04-06 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 一种自动补液系统 |
CN110034011A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-19 | 湖南艾科威智能装备有限公司 | 一种适用于低压扩散炉的源压控制方法及系统 |
CN110528085A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-12-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种控制源瓶压力的控制装置及方法 |
CN210778647U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-06-16 | 天津爱旭太阳能科技有限公司 | 用于半导体扩散工艺的扩散气体的供应装置及扩散设备 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114512571A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-17 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 扩散方阻的智能调控方法、系统、设备及可读存储介质 |
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