專利名稱：一種連續(xù)式擴(kuò)散爐及其通氣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)式擴(kuò)散爐及其通氣方法。
背景技術(shù)：
在晶體硅太陽能電池生產(chǎn)過程中，擴(kuò)散是制備PN結(jié)的重要工藝過程，現(xiàn)有技術(shù)采用高溫閉管式擴(kuò)散爐完成這一過程。擴(kuò)散技術(shù)作為單晶硅和多晶硅太陽能電池中重要的工藝，其目的是形成于基底導(dǎo)電類型相反的發(fā)射區(qū)，從而形成PN結(jié)。通常單晶硅和多晶硅太陽能電池采用P型基底，三氯氧磷液態(tài)源擴(kuò)散，通過一系列化學(xué)反應(yīng)和磷原子擴(kuò)散過程形成擴(kuò)散的N型發(fā)射區(qū)。太陽能電池的擴(kuò)散工藝要求爐膛內(nèi)氣流穩(wěn)定，同時(shí)氣場要求分布均勻。傳統(tǒng)通氣方法中，反應(yīng)氣體進(jìn)入爐膛后容易產(chǎn)生層流，從而使氣流不穩(wěn)定，氣場的分布也不均勻。另外一種淋噴式通氣方法雖然解決了反應(yīng)氣體在爐膛內(nèi)產(chǎn)生層流的問題，但是在淋噴式通氣方法中，所有氣體只由一根進(jìn)氣管通入到爐膛內(nèi)，所有氣體進(jìn)入位于爐膛內(nèi)的進(jìn)氣管段時(shí)，由于高溫就會(huì)提前反應(yīng)產(chǎn)生磷化物，而這些磷化物會(huì)堵塞進(jìn)氣管用于淋噴的小孔。所以淋噴式通氣方法容易致使進(jìn)氣管堵塞，每隔一段時(shí)間就需要清理進(jìn)氣管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)式擴(kuò)散爐及其通氣方法，以解決擴(kuò)散爐內(nèi)氣場分布不均勻以及進(jìn)氣管容易被堵塞的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種連續(xù)式擴(kuò)散爐，包括:兩端開口的爐體；一端開口、另一端封閉的第一進(jìn)氣管，所述第一進(jìn)氣管固定設(shè)置在所述爐體的腔內(nèi)壁，所述第一進(jìn)氣管的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體的腔內(nèi)壁；一端開口、另一端封閉的第二進(jìn)氣管，所述第二進(jìn)氣管固定設(shè)置在所述爐體的腔內(nèi)壁，所述第二進(jìn)氣管的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體的腔內(nèi)壁；排氣管，固定設(shè)置在所述爐體腔內(nèi)壁，所述排氣管兩端均開口，并向所述排氣管兩端提供有負(fù)壓，所述排氣管的管壁上開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體的腔內(nèi)壁?？蛇x地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐中，所述第一進(jìn)氣管與所述第二進(jìn)氣管相對設(shè)置?？蛇x地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐中，所述第一進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置。可選地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐中，所述第一進(jìn)氣管呈“L”型。可選地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐中，所述第二進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置。可選地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐中，所述第二進(jìn)氣管呈“L”型。 可選地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐中，所述排氣管設(shè)置在爐體腔內(nèi)的底部。本發(fā)明還提供一種連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，包括:向第一進(jìn)氣管通入小氮?dú)夂腿妊趿?，向第二進(jìn)氣管通入大氮?dú)夂脱鯕猓?所述小氮?dú)夂腿妊趿讖乃龅谝贿M(jìn)氣管管壁的小孔逸出進(jìn)入爐體腔體，所述大氮?dú)夂脱鯕鈴乃龅诙M(jìn)氣管管壁的小孔逸出進(jìn)入爐體腔體；利用三氯氧磷以及氧氣對所述擴(kuò)散爐內(nèi)的硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散；將反應(yīng)后的廢氣通過排氣管排出?？蛇x地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法中，所述第一進(jìn)氣管與所述第二進(jìn)氣管相對設(shè)置?？蛇x地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法中，所述第一進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置。可選地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法中，所述第一進(jìn)氣管呈“L”型。可選地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法中，所述第二進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置?？蛇x地，在連續(xù)式 擴(kuò)散爐的通氣方法中，所述第二進(jìn)氣管呈“L”型?？蛇x地，在連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法中，所述排氣管設(shè)置在爐體腔內(nèi)的底部。本發(fā)明提供的連續(xù)式擴(kuò)散爐，使容易發(fā)生反應(yīng)的兩種氣體分別通過第一進(jìn)氣管和第二進(jìn)氣管進(jìn)入爐體，避免兩種氣體在管道內(nèi)混合就發(fā)生反應(yīng)引起的管道堵塞；不同氣體分別通過第一進(jìn)氣管以及第二進(jìn)氣管管壁上均勻開設(shè)的若干小孔逸出，并在爐體內(nèi)混合均勻，使硅片周圍的反應(yīng)氣體密度一致，使得硅片結(jié)成的PN結(jié)較為均勻；排氣管兩端提供的負(fù)壓能夠使反應(yīng)后的廢氣迅速排出擴(kuò)散爐爐膛。進(jìn)一步地，所述第一進(jìn)氣管與所述第二進(jìn)氣管相對設(shè)置，可以使通過第一進(jìn)氣管進(jìn)入的氣體和通過第二進(jìn)氣管進(jìn)入的氣體進(jìn)入爐體內(nèi)混合得更加均勻，從而有利于硅片PN結(jié)的均勻性。進(jìn)一步地，第一進(jìn)氣管以及第二進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置，能夠控制氣體進(jìn)入爐體的速度，從而控制爐體內(nèi)氣體的擴(kuò)散速度。本發(fā)明提供的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，實(shí)現(xiàn)了同一批次的硅片周圍反應(yīng)氣體密度一致，硅片結(jié)成的PN結(jié)較為均勻，同時(shí)使用兩個(gè)通氣管通氣，避免了通氣管孔堵塞。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)式擴(kuò)散爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)式擴(kuò)散爐的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法的步驟流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提出的一種連續(xù)式擴(kuò)散爐及其通氣方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，本發(fā)明提供的連續(xù)式擴(kuò)散爐，使容易發(fā)生反應(yīng)的兩種氣體分別通過第一進(jìn)氣管和第二進(jìn)氣管進(jìn)入爐體，避免兩種氣體在管道內(nèi)混合就發(fā)生反應(yīng)引起的管道堵塞；不同氣體分別通過第一進(jìn)氣管以及第二進(jìn)氣管管壁上均勻開設(shè)的若干小孔逸出，并在爐體內(nèi)混合均勻，使硅片周圍的反應(yīng)氣體密度一致，使得硅片結(jié)成的PN結(jié)較為均勻；排氣管兩端提供的負(fù)壓能夠使反應(yīng)后的廢氣迅速排出擴(kuò)散爐爐膛。本發(fā)明提供的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，實(shí)現(xiàn)了同一批次的硅片周圍反應(yīng)氣體密度一致，硅片結(jié)成的PN結(jié)較為均勻，同時(shí)使用兩個(gè)通氣管通氣，避免了通氣管孔堵塞。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)式擴(kuò)散爐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)式擴(kuò)散爐的立體結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1以及圖2，本發(fā)明提供一種連續(xù)式擴(kuò)散爐，包括:兩端開口的爐體11 ;一端開口、另一端封閉的第一進(jìn)氣管12，所述第一進(jìn)氣管12固定設(shè)置在所述爐體11的腔內(nèi)壁，所述第一進(jìn)氣管12的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體11的腔內(nèi)壁；一端開口、另一端封閉的第二進(jìn)氣管13，所述第一進(jìn)氣管13固定設(shè)置在所述爐體11的腔內(nèi)壁，所述第二進(jìn)氣管13的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體11的腔內(nèi)壁；排氣管14，固定設(shè)置在所述爐體11腔內(nèi)壁，所述排氣管14兩端均開口，并向所述排氣管14兩端提供有負(fù)壓，所述排氣管14的管壁上開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體11的腔內(nèi)壁。在本實(shí)施例中，所述第一進(jìn)氣管12與所述第二進(jìn)氣管13相對設(shè)置，即第一進(jìn)氣管12與第二進(jìn)氣管13分別通過爐體11端面直徑的兩個(gè)端點(diǎn)?？蛇x地，所述第一進(jìn)氣管12的開口端彎曲并沿所述爐體11的端面徑向向外方向設(shè)置，在本實(shí)施例中，所述第一進(jìn)氣管呈“L”型，即“L”型的長段固定設(shè)置在爐體11腔內(nèi)壁，“L”型的短段沿著爐體11的端面并遠(yuǎn)離爐體11的中心設(shè)置?？蛇x地，所述第二進(jìn)氣管13的開口端彎曲并沿所述爐體11的端面徑向向外方向設(shè)置，在本實(shí)施例中，所述第二進(jìn)氣管呈“L”型，即“L”型的長段固定設(shè)置在爐體11腔內(nèi)壁，“L”型的短段沿著爐體11的端面并遠(yuǎn)離爐體11的中心設(shè)置。在本實(shí)施例中，所述排氣管14設(shè)置在爐體腔內(nèi)的底部。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法的步驟流程示意圖。參照圖3，本發(fā)明還提供一種連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，包括:S31、向第一進(jìn)氣管通入小氮?dú)夂腿妊趿祝虻诙M(jìn)氣管通入大氮?dú)夂脱鯕?；S32、所述小氮?dú)夂腿妊趿讖乃龅谝贿M(jìn)氣管管壁的小孔逸出進(jìn)入爐體腔體，所述大氮?dú)夂脱鯕鈴乃龅诙M(jìn)氣管管壁的小孔逸出進(jìn)入爐體腔體；S33、利用三氯氧磷以及氧氣對所述擴(kuò)散爐內(nèi)的硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散；將反應(yīng)后的廢氣通過排氣管排出。在S31中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該悉知，也可以是向第二進(jìn)氣管通入小氮?dú)夂?br> 三氯氧磷，向第一進(jìn)氣管通入大氮?dú)夂脱鯕?。上述描述僅是對本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，包括: 兩端開口的爐體； 一端開口、另一端封閉的第一進(jìn)氣管，所述第一進(jìn)氣管固定設(shè)置在所述爐體的腔內(nèi)壁，所述第一進(jìn)氣管的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體的腔內(nèi)壁； 一端開口、另一端封閉的第二進(jìn)氣管，所述第二進(jìn)氣管固定設(shè)置在所述爐體的腔內(nèi)壁，所述第二進(jìn)氣管的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體的腔內(nèi)壁； 排氣管，固定設(shè)置在所述爐體腔內(nèi)壁，所述排氣管兩端均開口，并向所述排氣管兩端提供有負(fù)壓，所述排氣管的管壁上開設(shè)有若干小孔，所述小孔遠(yuǎn)離所述爐體的腔內(nèi)壁。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，所述第一進(jìn)氣管與所述第二進(jìn)氣管相對設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，所述第一進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑 向向外方向設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，所述第一進(jìn)氣管呈“L”型。
5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，所述第二進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，所述第二進(jìn)氣管呈“L”型。
7.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐，其特征在于，所述排氣管設(shè)置在爐體腔內(nèi)的底部。
8.一種利用如權(quán)利要求1所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，其特征在于，包括: 向第一進(jìn)氣管通入小氮?dú)夂腿妊趿?，向第二進(jìn)氣管通入大氮?dú)夂脱鯕猓? 所述小氮?dú)夂腿妊趿讖乃龅谝贿M(jìn)氣管管壁的小孔逸出進(jìn)入爐體腔體，所述大氮?dú)夂脱鯕鈴乃龅诙M(jìn)氣管管壁的小孔逸出進(jìn)入爐體腔體； 利用三氯氧磷以及氧氣對所述擴(kuò)散爐內(nèi)的硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散； 將反應(yīng)后的廢氣通過排氣管排出。
所述第一進(jìn)氣管與所述第二進(jìn)氣管相對設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，其特征在于，所述第一進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，其特征在于，所述第一進(jìn)氣管呈“L” 型。
11.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，其特征在于，所述第二進(jìn)氣管的開口端彎曲并沿所述爐體的端面徑向向外方向設(shè)置。
12.如權(quán)利要求11所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，其特征在于，所述第二進(jìn)氣管呈“L” 型。
13.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，其特征在于，所述排氣管設(shè)置在爐體腔內(nèi)的底部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種連續(xù)式擴(kuò)散爐，包括兩端開口的爐體；一端開口、另一端封閉的第一進(jìn)氣管，第一進(jìn)氣管固定設(shè)置在爐體的腔內(nèi)壁，第一進(jìn)氣管的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，小孔遠(yuǎn)離爐體的腔內(nèi)壁；一端開口、另一端封閉的第二進(jìn)氣管，第二進(jìn)氣管固定設(shè)置在爐體的腔內(nèi)壁，第二進(jìn)氣管的管壁上均勻開設(shè)有若干小孔，小孔遠(yuǎn)離爐體的腔內(nèi)壁；排氣管，固定設(shè)置在爐體腔內(nèi)壁，排氣管兩端均開口，并向排氣管兩端提供有負(fù)壓，排氣管的管壁上開設(shè)有若干小孔，小孔遠(yuǎn)離爐體的腔內(nèi)壁。本發(fā)明提供的連續(xù)式擴(kuò)散爐的通氣方法，實(shí)現(xiàn)了同一批次的硅片周圍反應(yīng)氣體密度一致，硅片結(jié)成的PN結(jié)較為均勻，同時(shí)使用兩個(gè)通氣管通氣，避免了通氣管孔堵塞。
文檔編號C30B31/10GK103225111SQ201310163068
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者陸利新, 鄭榮豪, 陳榮蓮 申請人:上海煦康電子科技有限公司