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1、 L42500-11/ZM 型 四管卧式 PECVD 技术说明书 ZM481.152SM 北京七星华创电子股份有限公司北京七星华创电子股份有限公司 201106 目录 1、安全提示、安全提示 1 1.1 操作原则1 1.2 安全标识1 1.3 安全保护开关2 2、概述、概述 . 6 2.1 产品特点6 2.2 主要用途6 2.3 品种与规格6 2.4 型号的组成及其代表意义.6 2.5 环境条件.6 2.6 工作条件.6 2.7 对环境及能源的影响7 2.8 安全措施.7 3、结构特征与工作原理、结构特征与工作原理 8 3.1 总体结构.8 3.2 主要部件结构及其原理9 3.3 安全保护及互
2、锁25 4、主要性能指标、主要性能指标 29 5、安装、调试、安装、调试 30 5.1 安装程序方法及注意事项.30 5.2 调试程序方法及注意事项.30 5.3 恒温区的调整31 5.4 试运行前的准备试运行启动试运行：.31 6、使用与操作、使用与操作 32 6.1 开机.32 6.2 关机.32 7、气体的安全使用、气体的安全使用 33 7.1 N2（氮气）.33 7.2 NH3（氨气）.33 7.3 SIH4（硅烷） 33 8、故障分析与排除、故障分析与排除 34 9、安全注意事项及报警处理、安全注意事项及报警处理. 36 9.1 安全注意事项36 9.2 系统报警处理方法 37 10
3、维护计划维护计划 39 11运输、储存运输、储存 40 11.1 吊装 .40 11.2 运输 .40 11.3 储存条件40 12.开箱及检查开箱及检查. 41 12.1 开箱注意事项41 12.2 检查内容41 13.名词解释名词解释. 42 14 附图附图 44 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 1 页 共 44 页 1、安全提示 1.1 操作原则 1) 未经培训人员不得对设备进行安装和操作。 2) 确保设备已安全接地。 3) 确保所有电缆连接准确。 4) 上电前检查电源进线规格（电压及电流）符合本设备要求。 5) 严禁触摸开
4、关柜、变压器、固态继电器及炉体上的导线端子的裸露处。 1.2 安全标识 高压危险 注意安全 当心触电 当心辐射 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 2 页 共 44 页 当心机械伤人 当心烫伤 1.3 安全保护开关 1）急停按钮 EMO 功能：当设备出现紧急情况时，按下 EMO，整个控制系统断电。工艺终止， 所有运动停止。 2）自动上下料急停按钮 H_EMO 功能：停止自动上下料机构的所有运动，保护人身财产安全。 3）三相指示灯 功能：当有正常的外部 AC380V 引入时，三相指示灯亮；如发生供电缺相，相 应的缺相指示灯灭，此时应立即
5、断开外部 AC380V 电源，检查缺相原因。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 3 页 共 44 页 4）报警热偶 每个工艺炉管除了 5 点控制热偶和 5 点 Profile 热偶外，还有 2 点报警热偶， 分布在恒温区的两端。当炉管内温度超过设定的极限温度，报警热偶产生报警信 号，相应炉管的加热电流被切断。 5）水流开关 功能：不锈钢压力表显示当前水压，右边的压力开关用于设定最低压力值， 当水压低于设定值，产生水流报警。 6）CDA 开关 功能：当设备 CDA 压力低于设定值，红色指示灯亮，同时产生报警信号。 7）大气压力开关 功
6、能：监视反应室压力，防止压力过大，当压力达到大气值产生输出信号， 以保护石英管。当压力处于 660Pa101325Pa 时，可粗略显示反应室压力。由于压 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 4 页 共 44 页 力传感器量程是 5Torr，因此将大气压力开关和传感器结合，可实现反应室压力 的全量程显示(0101325Pa)。 8）N2压力开关 当气源头处 N2 压力低于设定值，产生 N2 压力报警。 9）自动上下料安全开关 a悬臂桨检测开关，用于检测桨状态(空闲或者占用)。 b竖直电机，水平电机 1 和水平电机 2 限位开关，用于失效
7、保护。 c送料小车到位检测开关，检测小车是否到位。 d装载区检测开关，检测送料小车上是否有舟。 e机械手同步检测开关，检测 2 只机械手是否同步。 f机械手检测开关，检测机械手状态(空闲或者占用)。 10）干泵排气管道风压开关 当干泵排气管道风压高于设定值，产生泵口风压报警信号。 11）悬臂推拉舟极限保护开关 每个炉管的推拉舟均装有前、后极限位保护开关，用作前后限位失效保护。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 5 页 共 44 页 12）报警塔灯 工作台装有报警塔灯，塔灯的指示代表设备的运行状态。 灯 颜色 状态 意义 闪 任意一管
8、系统报警或下位机 死机报警 红 灭 没有任何报警或断电 亮 任意一管工艺中 绿 灭 非工艺中或断电 亮 任意一管工艺结束 蓝 灭 非工艺结束或断电 亮 各个炉管均闲置 橙 灭 任意一管工艺中或断电 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 6 页 共 44 页 2、概述 2.1 产品特点 本设备操作简单、安全可靠，具有多种报警功能及安全保护功能。配备自动 上下料装置，实现石墨舟的自动取放；高精度温度控制模组及五区加热炉体保证 长温区高精度；采用高性能嵌入式 PC 作为下位机，对炉温、阀门、送料装置、气 体流量、反应压力、射频功率等进行全自动
9、控制，全部工艺过程实现自动化。上 位机具有良好的人机界面，用户可以方便的修改任意下位机的工艺和控制参数， 并可随时显示各种工艺参数，具有断电保护功能，可存储工艺曲线并可记录工艺 中重要参数，具有自动温区分布功能。 2.2 主要用途 本设备供太阳能行业在125125、 156156硅片淀积氮化硅(Si3N4)薄膜工艺。 2.3 品种与规格 L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD。 2.4 型号的组成及其代表意义 2.5 环境条件 1) 厂房温度 1040。 2) 相对湿度 75%。 3) 电网电压波动不超过额定值10%。 4) 没有高频及强磁场的干扰。 2.6 工作条件 1) 电力条件
10、 三相五线，AC380V，50HZ，200KVA。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 7 页 共 44 页 2) 供水条件 1.5-3kgf/cm 2,流量 15L/M,水温不超过 25。 3) 供气条件 工艺气体：SIH42.5kgf/cm 2，NH32.5kgf/cm2，N26kgf/cm2； 泵的充 N2 流量要求：40L/M/管(品牌 Alctel), 20L/M/管(品牌 Ebara)。 4) CDA 气源头处0.4Mpa，炉门机构处0.5Mpa。 5) 排风 接口100，共 3 处（工作台 2 处，炉体机箱 1 处） ：
11、1012m 3/m ； 炉体机箱排热接口 1927X110（1 处） ：25m 3/m ； 炉体机箱接口 KF40（1 处）:1012m 3/m 。 2.7 对环境及能源的影响 冷却水应采用循环水来减少能源的浪费；工艺废气对人体有害，要求厂房有 良好的排风系统；工艺废气对环境有污染，排掉前进行废气处理。 2.8 安全措施 1) 设备要求接地良好，接地电阻小于 3。 2) 工作台、炉体机箱、干泵排气口都要接入排毒排风管道。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 8 页 共 44 页 3、结构特征与工作原理 3.1 总体结构 上图为左手设备
12、示意图。整机由 7 个部分构成，各序号分别是： 1.工作台，含上位机、控制面板、悬臂推拉舟、塔灯、通风管道等。 2.自动上下料机构。 3.炉体机箱，含旋转炉门、炉门控制板、隔热板等。 4.真空系统柜。 5.射频电源柜。 6.开关柜。 7.泵组及连接管，具体位置视厂房条件而定。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 9 页 共 44 页 系统原理图 3.2 主要部件结构及其原理 3.2.1 工作台 工作台提供一个洁净的工作区，顶部设有风冷装置，中部装有 4 套悬臂双杆 推拉舟，下部装有自动上下料控制系统、报警管理系统和升降机，前部放置上位
13、 机、总报警面板和 4 套控制面板，背部装有 4 套下位机控制系统。 1）悬臂双杆推拉舟 四管卧式 PECVD 配有 4 套悬臂推拉舟装置，能够自动地装载舟片进入反应 室。推拉舟的行程两端均装有接近开关组，靠近炉口的接近开关组装有两个接近 开关，一个用来控制推拉舟的前进行程，另一个用作失效保护；另一组由 3 个近 接开关组成，其中 2 个用来控制推拉舟的后退行程，另一个则用作失效保护。当 悬臂舟位置不正确，可以通过调整机构来调整其俯仰、偏斜角度。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 10 页 共 44 页 1. 支撑轴。 2.铲子。
14、3.电极支架。 4.石墨舟，根据不用生产要求有 125X125 和 156X156 两种规格。 5.电极块。 2）自动上下料控制系统 1.PLC，自动上下料机构控制的核心，主要功能是生成运动轨迹、管理上下料 相关 I/O 点、进行相关逻辑控制、将上下料的实际运行情况反馈给上位机。 2.“竖直轴”伺服电机驱动器。 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 11 页 共 44 页 3.“水平轴下”伺服电机驱动器。 4.“水平轴上”伺服电机驱动器。 5. 控制板交流接触器。 6. 开关电源，为上下料控制板提供电源。 7 转接插座，用于与其他电气部
15、件的连接。 8 转接端子，用于控制底板内部的电气连接。 3）报警管理系统 报警管理系统主要负责采集系统的 CDA、水流、N2压力等各种报警信号，传输 给各管下位机，便于及时处理现场问题。 1.CDA、水流、N2压力等开关信号在此处采集后传输给各下位机。 2.8 口高速工业以太网交换机，具有广播风暴保护功能和冗余双电源输入。 3.开关电源：用于给报警单元和上位机供电。 4.转接插座：用于转接到其他电气部件的插座。 4）上位机 图号 ZM481.152SM L42500-11/ZM 型四管卧式 PECVD 技术说明书 第 12 页 共 44 页 本系统采用高性能工业触摸式平板电脑作为上位机。软件使
16、用 WindowsXP 平 台，基于网络与下位机通讯实现对炉温、流量、阀门、推拉舟等进行自动控制， 并管理全部工艺时序， 界面美观、 友好， 易操作。 本工作站配置 Pentium M 1.4GHZ, 内存 1GB,带有 2 个 RS232 串口、1 个 RS232/422/485 串口、2 个 10/100 网口、2 个 USB 接口、1 个带有触摸板的键盘和 1 支触摸笔,如上图所示，与本系统控制相 关的接口介绍如下： aVGA e. USB 接口 b. RS232 串口 f. LAN 网口 c. RS422/485 串口 k. 电源输入与电源开关 5）总报警面板 1. 急停按钮。当设备出现紧急情况时，按下 EMO，整个控制系统断电。工艺 终止，所有运动停止。 2.三相指示灯。 红灯亮表示接入设备的三相电供电正常， 灯灭表示没电或缺相。 3.上下料急停按钮。停止自动上下料机构的所有运动，保护人身财产安全。 4.工作台照
