專利名稱：一種防泄露液態(tài)源擴散爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種防泄露液態(tài)源擴散爐技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及擴散爐領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠防止爐內(nèi)氣體泄露的液態(tài)源擴散爐。背景技術(shù)：
公知的，在半導(dǎo)體器件及太陽能電池片生產(chǎn)過程中，擴散工序就是對P型或N型襯底進行摻雜以形成PN結(jié)，目前最主要也最普遍使用的摻雜設(shè)備就是以P0Cl3、BBr3和C3H9O3B等作為液態(tài)雜質(zhì)源進行摻雜的液態(tài)源擴散爐；在實際操作時，為了在摻雜過程中保證液態(tài)雜質(zhì)源的溫度恒定，一般均采用將盛放液態(tài)雜質(zhì)源的石英源瓶放置于恒溫裝置內(nèi)進行摻雜操作，然而，由于目前的干式恒溫裝置價格十分昂貴，因此，一般在摻雜操作時對源瓶都是采用水浴恒溫；但是，由于POCl3屬無色透明有刺激性氣味的毒性液體，其遇水會產(chǎn)生劇烈反應(yīng)生成HC1，且其在摻雜的過程中還會生成有毒的Cl2、PCl5, HPO3和P2O5，同時，BBr3和C3H9BO3及在摻雜時的化學(xué)反應(yīng)中生成的Br2和B2O3也有毒性，再加上BBr3遇水及受熱后分解釋放出的有毒氣體HBr還可能會引起爆炸，故鑒于這些液態(tài)雜質(zhì)源本身的危險性，及其一旦泄露就極易與源瓶外用于恒溫的水份發(fā)生危險的化學(xué)反應(yīng)，因此，如何在摻雜過程中避免液態(tài)雜質(zhì)源發(fā)生泄露及保證操作安全，就顯得十分重要了。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中的不足，本實用新型公開了一種防泄露液態(tài)源擴散爐，應(yīng)用所述的擴散爐能夠及時有效的避免源瓶在摻雜過程中發(fā)生泄露，從而保障了摻雜過程的操
作安全。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的擴散爐包含擴散爐本體；所述的擴散爐本體中的運載N2氣路、O2氣路以及吹掃N2氣路均安裝有對應(yīng)的流量計和隔膜閥；所述的運載N2氣路中位于N2流量計和源瓶進氣閥之間的管路設(shè)有N2隔膜閥，且位于N2隔膜閥與源瓶進氣閥之間設(shè)有源瓶壓力傳感器；所述的O2氣路設(shè)有O2流量計和O2隔膜閥；所述的擴散爐本體內(nèi)的反應(yīng)爐設(shè)置有溫度傳感器，反應(yīng)爐的爐門設(shè)有爐門傳感器，反應(yīng)爐的尾氣排放管路中設(shè)有尾氣管壓力傳感器；所述的N2流量計、O2流量計、N2隔膜閥、源瓶壓力傳感器、尾氣管壓力傳感器以及溫度傳感器均連接至相應(yīng)的控制裝置。所述的防泄露液態(tài)源擴散爐,所述的O2流量計的流量波動范圍為土 15%。所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的源瓶壓力傳感器的閥值設(shè)為不大于30 IOOkPa0所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的源瓶壓力傳感器的閥值設(shè)為不大于60kPa。所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的尾氣管壓力傳感器的閥值設(shè)為不大于-100 -300kPa。所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的尾氣管壓力傳感器的閥值設(shè)為不大于-200kPao所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的溫度傳感器的閥值設(shè)為不低于550°C。[0015]所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的溫度傳感器的閥值在液態(tài)源為POCl3時設(shè)為不低于650°C，在液態(tài)源為BBr3或C3H9O3B時設(shè)為不低于550°C。所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的控制裝置為PLC、工控機或單片機。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果應(yīng)用本實用新型所述的防泄露液態(tài)源擴散爐時，不但能夠避免源瓶因內(nèi)部壓力過大而發(fā)生爆瓶，而且還能夠防止反應(yīng)爐因尾氣排放不暢或爐門關(guān)閉不及時而造成的氣體泄露，此外，所述的擴散爐還能夠?qū)Ψ磻?yīng)爐爐內(nèi)的溫度以及N2流量和O2流量的設(shè)定與偏差進行檢測，從而起到預(yù)防反應(yīng)爐爐內(nèi)低溫造成P0Cl3、BBr3及C3H9O3B的不反應(yīng)，以及O2流量異常導(dǎo)致PCl5和B2O3反應(yīng)不充分的情況，進而從源頭減少了氣體泄漏的風(fēng)險，相應(yīng)提高了擴散工序中摻雜操作的安全性。
圖1是本實用新型的示意圖。圖中1、運載N2氣路；2、02氣路；3、吹掃N2氣路；4、N2流量計；5、源瓶進氣閥；6、N2隔膜閥；7、源瓶壓力傳感器；8、O2流量計；9、O2隔膜閥；10、反應(yīng)爐；11、溫度傳感器；12、爐門傳感器；13、尾氣排放管路；14、尾氣管壓力傳感器；15、控制裝置。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本實用新型，公開本實用新型的目的旨在保護本實用新型范圍內(nèi)的一切變化和改進，本實用新型并不局限于下面的實施例；結(jié)合附圖1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的擴散爐包含擴散爐本體，設(shè)置在擴散爐本體中的 運載N2氣路1、02氣路2以及吹掃N2氣路3分別安裝有對應(yīng)的用于測量和控制的流量計、以及用于接通或關(guān)閉氣路的隔膜閥；所述的運載N2氣路I中位于N2流量計4和源瓶進氣閥5之間的管路設(shè)有用于接通或關(guān)閉運載N2氣路I的N2隔膜閥6，且位于N2隔膜閥6與源瓶進氣閥5之間設(shè)有用于檢測源瓶壓力值的源瓶壓力傳感器7，該源瓶壓力傳感器7的閥值設(shè)為不大于30 IOOkPa ;所述的O2氣路2中設(shè)有流量波動范圍為±15%的O2流量計8和O2隔膜閥9 ；所述的擴散爐本體內(nèi)的反應(yīng)爐10設(shè)置有閥值設(shè)為不低于550°C的溫度傳感器11，具體操作時，該溫度傳感器11的閥值在液態(tài)源為POCl3時設(shè)為不低于650°C，在液態(tài)源為BBr3或C3H9O3B時該溫度傳感器11的閥值設(shè)為不低于550°C ;反應(yīng)爐10的爐門設(shè)有用于檢測爐門關(guān)閉狀態(tài)的爐門傳感器12 ;反應(yīng)爐10的尾氣排放管路13中設(shè)有用于檢測尾氣管管內(nèi)壓力值的尾氣管壓力傳感器14，該尾氣管壓力傳感器14的閥值設(shè)為不大于-1OOkPa ；為便于控制，所述的N2流量計4、02流量計8、N2隔膜閥6、源瓶壓力傳感器7、尾氣管壓力傳感器14以及溫度傳感器11的相應(yīng)信號端均連通至具有檢測、傳輸信號及控制、報警功能的控制裝置15，所述的控制裝置15包括但不限于PLC、工控機或單片機。在實際應(yīng)用中，由于本實用新型所述的防泄露液態(tài)源擴散爐在應(yīng)用時能夠利用相應(yīng)的流量計與隔膜閥隨時控制運載N2氣路I和O2氣路2中的氣流，從而由源頭減少了氣體泄露的機率；同時，所述的擴散爐利用安裝的源瓶壓力傳感器7預(yù)防了源瓶在應(yīng)用中因出氣口不暢而造成內(nèi)壓過大及爆瓶的危險；此外，所述的擴散爐利用尾氣管壓力傳感器14預(yù)防了反應(yīng)爐10尾氣排放不暢的現(xiàn)象，利用爐門傳感器12避免了反應(yīng)爐10爐門關(guān)閉不嚴的現(xiàn)象，以及利用溫度傳感器11有效的控制了反應(yīng)爐10的溫度，避免了反應(yīng)爐10在應(yīng)用中出現(xiàn)不反應(yīng)或是反應(yīng)不充分的現(xiàn)象。本實用新型未詳述部分為現(xiàn)有 技術(shù)，故本實用新型未對其進行詳述。
權(quán)利要求1.一種防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的擴散爐包含擴散爐本體，其特征是所述的擴散爐本體中的運載N2氣路(1)、02氣路⑵以及吹掃N2氣路(3)均安裝有對應(yīng)的流量計和隔膜閥；所述的運載N2氣路(I)中位于N2流量計(4)和源瓶進氣閥(5)之間的管路設(shè)有N2隔膜閥(6)，且位于N2隔膜閥(6)與源瓶進氣閥(5)之間設(shè)有源瓶壓力傳感器(7);所述的O2氣路(2)設(shè)有O2流量計(8)和O2隔膜閥(9);所述的擴散爐本體內(nèi)的反應(yīng)爐(10)設(shè)置有溫度傳感器(11)，反應(yīng)爐(10)的爐門設(shè)有爐門傳感器(12)，反應(yīng)爐(10)的尾氣排放管路(13)中設(shè)有尾氣管壓力傳感器(14);所述的N2流量計(4)、O2流量計⑶、N2隔膜閥(6)、源瓶壓力傳感器(7)、尾氣管壓力傳感器(14)以及溫度傳感器(11)均連接至相應(yīng)的控制裝置(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的O2流量計(8)的流量波動范圍為±15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的源瓶壓力傳感器(7)的閥值設(shè)為不大于30 lOOkPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的源瓶壓力傳感器(7)的閥值設(shè)為不大于60kPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的尾氣管壓力傳感器(14)的閥值設(shè)為不大于-100 -300kPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的尾氣管壓力傳感器(14)的閥值設(shè)為不大于_200kPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的溫度傳感器(11)的閥值設(shè)為不低于550°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的溫度傳感器(11)的閥值在液態(tài)源為POCl3時設(shè)為不低于650°C，在液態(tài)源為BBr3或C3H9O3B時設(shè)為不低于550。。。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防泄露液態(tài)源擴散爐，其特征是所述的控制裝置(15)為PLC、工控機或單片機。
專利摘要一種涉及擴散爐領(lǐng)域的防泄露液態(tài)源擴散爐，所述的擴散爐包含擴散爐本體，擴散爐本體中的運載N2氣路、O2氣路以及吹掃N2氣路均安裝有對應(yīng)的流量計和隔膜閥；運載N2氣路中位于N2隔膜閥與源瓶進氣閥之間設(shè)有源瓶壓力傳感器；擴散爐本體內(nèi)的反應(yīng)爐設(shè)置有溫度傳感器，反應(yīng)爐的爐門設(shè)有爐門傳感器，反應(yīng)爐的尾氣排放管路中設(shè)有尾氣管壓力傳感器；所述的N2流量計、O2流量計、N2隔膜閥、源瓶壓力傳感器、尾氣管壓力傳感器以及溫度傳感器均連接至相應(yīng)的控制裝置；應(yīng)用所述的擴散爐能夠及時有效的避免源瓶在摻雜過程中發(fā)生泄露，從而保障了摻雜過程的操作安全。
文檔編號H01L21/228GK202871754SQ20122054776
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者霍得生, 張磊, 彭貴峰, 樊是昱 申請人:上海超日(洛陽)太陽能有限公司