專利名稱：一種磷擴散爐的三氯氧磷排除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體分立器件和太陽能電池片的制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷擴散是半導(dǎo)體分立器件、集成電路芯片和太陽能電池片制作PN結(jié)所必須的一道工藝，目前這道工藝所采用的技術(shù)是熱擴散技術(shù)。半導(dǎo)體分立器件主要用于制造二極管、三極管、功率器件、IGBT及晶閘管等，該系列產(chǎn)品在國內(nèi)有上百億的銷售額，產(chǎn)能非常龐大。另一方面作為太陽能電池片的用途，硅片運用也非常廣泛，全球70%以上的太陽能電池片是使用硅片作為電池片的。2011年已經(jīng)實現(xiàn)25GW的產(chǎn)能，多晶用量達到18萬噸是半導(dǎo)體用量的6倍，因此太陽能的產(chǎn)量比半導(dǎo)體產(chǎn)量更大。國內(nèi)能夠生產(chǎn)太陽能電池硅片廠家約120多家，而能夠生產(chǎn)半導(dǎo)體分立器件擴散片的廠家也達到幾十家。用于磷擴散的擴散爐每個廠家基本有幾十臺到上百臺，市場需求量很大。目前市場上技術(shù)成熟的磷擴散技術(shù)主要有三種:1、采用液態(tài)三氯氧磷源擴散；2、采用噴涂磷酸水溶液后鏈式擴散；3、采用磷源紙夾層后鏈式擴散。這三種磷擴散的方法以液態(tài)磷源擴散的方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN結(jié)均勻、平整和擴散層表面良好等優(yōu)點，因此運用范圍最廣，生產(chǎn)廠家普遍采用該方法進行大批量生產(chǎn)。磷擴散方法的結(jié)構(gòu)圖如

圖1所示，磷擴散的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
權(quán)利要求
1.一種磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于包括如下步驟: 首先，磷擴散爐排出的三氯氧磷氣體進入緩沖箱內(nèi)與進入緩沖箱內(nèi)的自然風(fēng)混合冷卻，其中該緩沖箱包括方形的緩沖箱體，所述緩沖箱的內(nèi)壁涂覆有特氟龍涂層，所述緩沖箱體后側(cè)壁上設(shè)有爐管開口，磷擴散爐的爐管通過所述爐管開口伸入所述緩沖箱，所述緩沖箱體前側(cè)敞口并設(shè)有密封門，所述密封門右側(cè)與緩沖箱體鉸接，所述密封門左側(cè)與緩沖箱體之間設(shè)有鎖閉結(jié)構(gòu)，所述密封門上設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)引導(dǎo)自然風(fēng)進入緩沖箱，所述緩沖箱體右側(cè)壁上設(shè)有抽風(fēng)管開口，爐管口部上設(shè)有爐帽，所述爐帽包括底部封閉的圓筒形石英材質(zhì)帽體，所述帽體底部設(shè)有一向外凸出的開口延嘴，所述帽體底部內(nèi)壁焊接有一石英卡環(huán)，所述開口延嘴設(shè)置在卡環(huán)底面與帽體底壁之間，爐管口部頂接在卡環(huán)上，開口延嘴正對緩沖箱體右側(cè)壁上的抽風(fēng)管開口； 其次，冷卻后的三氯氧磷氣體被抽入抽風(fēng)管并在抽風(fēng)管內(nèi)被噴淋的氨水中和液化落入抽風(fēng)管底部的密封水箱，密封水箱內(nèi)儲存的冷卻碳酸氫鈉溶液中和液態(tài)的三氯氧磷，其中該抽風(fēng)管為U形管，抽風(fēng)管一端設(shè)置開口方向與抽風(fēng)管左側(cè)管道垂直的進風(fēng)口，進風(fēng)口通過緩沖箱的抽風(fēng)管開口與緩沖箱連通，抽風(fēng)管另一端設(shè)有高于進風(fēng)口的出風(fēng)口，該出風(fēng)口開口向上并連接抽風(fēng)機，抽風(fēng)機抽風(fēng)將緩沖箱內(nèi)冷卻后的三氯氧磷氣體抽入抽風(fēng)管進風(fēng)口，抽風(fēng)管的管道內(nèi)壁設(shè)有特氟龍涂層，所述抽風(fēng)管的左側(cè)管道頂壁上設(shè)有氨水噴嘴進行氨水的霧狀噴淋，所述抽風(fēng)管底部開口并設(shè)有縮口結(jié)構(gòu)；該密封水箱包括上方敞口的方形密封箱體，密封箱體上方敞口部位為向外側(cè)張開的張口結(jié)構(gòu)，所述縮口結(jié)構(gòu)插入所述張口結(jié)構(gòu)，縮口結(jié)構(gòu)與張口結(jié)構(gòu)密封并固定； 最后，液化并中和的三氯氧磷液體從密封水箱排出進入廢水處理系統(tǒng)進行處理，其中，密封箱體底部側(cè)面設(shè)有進水口，密封箱體正對進水口的側(cè)面在進水口上方設(shè)有溢流排水口，所述密封水箱進水口通過管道與冷卻罐連接，所述溢流排水口通過管道連接廢水處理系統(tǒng)，所述冷 卻罐內(nèi)盛裝有碳酸氫鈉冷卻溶液，冷卻罐內(nèi)設(shè)有冷卻盤管，所述冷卻罐底部設(shè)有排放閥，冷卻罐持續(xù)為密封水箱供應(yīng)碳酸氫鈉冷卻溶液，多余的碳酸氫鈉冷卻溶液又從密封水箱的溢流排水口排入廢水處理系統(tǒng)，利用持續(xù)流動的冷卻碳酸氫鈉溶液中和液態(tài)的三氯氧磷并排入廢水處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述密封門上邊沿、下邊沿及右邊沿設(shè)有密封條進行密封，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為密封門左側(cè)邊沿的導(dǎo)流槽，所述鎖閉結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流槽中間安裝的掛鉤及緩沖箱體左側(cè)邊對應(yīng)該掛鉤設(shè)置的掛扣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述縮口結(jié)構(gòu)外壁上設(shè)有倒鉤，所述張口結(jié)構(gòu)內(nèi)壁安裝一圈密封圈，所述密封箱體上方敞口上邊沿外側(cè)安裝有固定扣，所述固定扣與所述倒鉤扣合，所述密封圈與所述縮口結(jié)構(gòu)外壁形成密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述抽風(fēng)管包括橫截面為方形的管道本體，所述管道本體內(nèi)設(shè)有一豎直的中間隔板將抽風(fēng)管分隔成U形結(jié)構(gòu)，所述中間隔板底端到達縮口結(jié)構(gòu)處止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述抽風(fēng)管的縮口結(jié)構(gòu)底端設(shè)有延伸板伸入密封水箱的液面以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述縮口結(jié)構(gòu)外壁上噴涂有特氟龍涂層，所述抽風(fēng)機為混流風(fēng)機，所述密封水箱為不銹鋼結(jié)構(gòu)，密封水箱內(nèi)壁設(shè)有特氟龍涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述溢流排水口的高度低于U形抽風(fēng)管的中間隔板底端，高于U形抽風(fēng)管的延伸板底端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，其特征在于:所述帽體底部外壁焊接有一石英把手，所述開口延嘴長度控制在3-5cm，開口延嘴內(nèi)徑控制在0.5-lcm,所 述卡環(huán)厚度等于帽體底部壁厚。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磷擴散爐的三氯氧磷排除方法，包括如下步驟首先，磷擴散爐排出的三氯氧磷氣體進入緩沖箱內(nèi)與進入緩沖箱內(nèi)的自然風(fēng)混合冷卻；其次，冷卻后的三氯氧磷氣體被抽入抽風(fēng)管并在抽風(fēng)管內(nèi)被噴淋的氨水中和液化落入抽風(fēng)管底部的密封水箱；最后，液化并中和的三氯氧磷液體從密封水箱排出進入廢水處理系統(tǒng)進行處理。本發(fā)明利用自然空氣和霧狀稀釋氨水迅速冷卻擴散爐管中排除的尾氣，防止熔化抽風(fēng)管的特氟龍涂層，同時使三氯氧磷在抽風(fēng)管內(nèi)迅速液化。
文檔編號C30B31/16GK103088429SQ201310018278
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者陳功 申請人:陳功