一种扩散炉用的三氯氧磷源瓶支架的制作方法

本实用新型涉及扩散炉气源柜设备技术领域，尤其涉及一种扩散炉用的三氯氧磷源瓶支架。

背景技术：

在太阳能电池片的生产过程中，扩散为重要的工序，扩散后硅片的质量影响着电池片的主要性能。软着陆扩散工艺流程中，需要将硅片连同石英托架一起放入石英管中。为了使扩散更稳定、PN结更均匀分布，必须保证炉管内工艺所需压力稳定和气密性良好。工艺第一步为负压检测步，就是用来检测炉管的气密性是否符合要求，若符合，则进行下一步；若不符合，则工艺终止，经检查和调整气密性后方可再次运行工艺。

扩散工艺管控中最主要的输运气体就是通入炉管内LN₂，也就是氮气携带POCl₃的多少。反应过程利用POCl₃热分解时，生成P₂O₅和Cl₂，P₂O₅进一步和Si反应生成磷单质，在高温情况下向硅片内部扩散。所以通入此气体的多少对扩散品质起着决定性的作用。在同一气压下为保证通入气体绝对恒定，必须保证源瓶温度恒定。所以将源瓶置于恒温槽内，扩散炉气源柜出厂时，扩散炉气源柜上的恒温槽只是一个槽子，传统固定三氯氧磷源瓶的方式是：用PP板裁切、焊接成支架，将源瓶卡住。但是随着源瓶内液位的减少，源瓶会受浮力漂起来，不仅会影响到扩散效果，而且存在很大的安全隐患；PP材质的支架长期泡在水中会产生很多的脏物，异物通过水循环进入循环管道内，极易造成恒温槽循环泵的损坏。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型 结构的扩散炉用的三氯氧磷源瓶支架，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种扩散炉用的三氯氧磷源瓶支架，固定三氯氧磷源瓶的同时，防止三氯氧磷源瓶倾斜，保证硅片扩散效果；同时减少恒温槽损坏频次，降低维修费用，而且保证三氯氧磷与水的绝对隔离，避免重大安全事故的发生。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种扩散炉用的三氯氧磷源瓶支架，包括能够搁置在所述扩散炉的恒温槽上的板状架体，所述架体上设有用于观察所述恒温槽内液位的观察孔、添加/抽放所述恒温槽内液体的进出液口、一个或多个能够容置所述三氯氧磷源瓶的容置槽。

进一步的，所述架体的材质为不锈钢，所述容置槽通过冲压所述架体形成。

进一步的，所述容置槽内径大于所述三氯氧磷源瓶的外径，所述容置槽的壁体上设有若干个能够与所述三氯氧磷源瓶的瓶体接触的凸起。

进一步的，所述凸起通过冲压所述容置槽的壁体形成。

进一步的，所述凸起为曲面形状。

进一步的，所述架体用于朝向所述恒温槽的表面上还设有多个吸盘。

进一步的，所述架体用于朝向所述恒温槽的表面上设有多个分别与各个所述吸盘的端部紧配合的固定孔。

进一步的，所述观察孔为圆孔，所述进出液口为方孔。

进一步的，所述架体为矩形，其各个顶角为圆角。

本实用新型的有益效果为：

1、利用容置槽搁置三氯氧磷源瓶，避免源瓶倾斜，保证扩散效果，增加了扩散工序的安全性；

2、利用容置槽搁置三氯氧磷源瓶，阻止三氯氧磷源瓶与水直接接触，当源瓶意外破裂时不至于与水发生反应，保证安全；

3、观察孔方便日常检查、观察恒温槽内液位；

4、进出液口方便抽放恒温槽内液体或向恒温槽内添加新液；

5、观察孔与进出液口可兼做提手使用，方便安装拆卸该支架；

6、钢质的支架不会会受浮力漂起来，从而避免源瓶受浮力漂起来，进一步确保了扩散效果；

7、钢质的支架不会产生异物，延长了恒温槽循环泵的使用寿命；

8、容置槽内径大于三氯氧磷源瓶的外径，可轻松地将三氯氧磷源瓶放入容置槽内，又通过容置槽壁体上的凸起抵触三氯氧磷源瓶，确保源瓶内温度恒定，保证热传递效果；

9、通过吸盘将支架吸附在恒温槽上，进一步避免支架受浮力漂起来。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的三氯氧磷源瓶支架的立体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的三氯氧磷源瓶支架的结构主视图；

图3是扩散炉15A炉管更换本实用新型的支架前后的方阻变化图；

图4是扩散炉15A、15B炉管更换本实用新型的支架前后的炉管均匀性变化图；

图5是扩散炉14AB、15AB炉管更换本实用新型的支架前后的炉管稳定性对比图；

图6(a)是扩散炉16D炉管更换本实用新型的支架前后的方阻变化趋势图，图6(b)是扩散炉16D炉管更换本实用新型的支架前后的L-N₂变化趋势图。

图中：10-架体，11-固定孔，20-观察孔，30-进出液口，40-容置槽，41-凸起，50-吸盘。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型涉及一种扩散炉用的三氯氧磷源瓶支架，用于防止三氯氧磷源瓶倾斜，以确保硅片扩散效果、减少恒温槽损坏频次、降低维修费用；同时确保三氯氧磷与水的绝对隔离，避免重大安全事故的发生。如图1至2所示，该支架包括能够搁置在扩散炉的恒温槽上的板状架体10，架体10上设有用于观察恒温槽内液位的观察孔20、添加/抽放恒温槽内液体的进出液口30、两个用于容置三氯氧磷源瓶的容置槽40。架体10的材质为不锈钢，大小为370*370cm，容置槽40通过冲压架体10使架体10向下凹陷形成，容置槽40的内径稍大于源瓶外径，容置槽40的内径为57.5cm，使源瓶刚好置于容置槽40内，容置槽40过大会影响热传递，不能保证源瓶内温度恒定，过小源瓶则放不进去，钢质的支架受浮力影响小，且源瓶置于钢桶内后，不与水直接接触，当源瓶意外破裂时不至于与水发生反应，保证安全。

观察孔20为R25mm的圆孔，方便日常检查、观察恒温槽内液位；进出液口30为60*40mm方孔，通过方孔可方便地抽放恒温槽内液体或向恒温槽 内添加新液。另外，观察孔与进出液口可兼做提手使用，方便将支架安装在恒温槽上或从恒温槽上将该支架拆卸下来。

本实用新型中，将观察孔20与进出液口30设置为不同形状，可方便区分，便于安装支架时，将观察孔20对准恒温槽的刻度线，按正确的方位放置支架。

为了使三氯氧磷源瓶更好的固定在容置槽中，本实用新型在容置槽40的壁体上设有若干个能够与三氯氧磷源瓶的瓶体接触的凸起41，利用凸起41抵触三氯氧磷源瓶，避免三氯氧磷源瓶在容置槽40内晃动；另外，凸起41通过冲压容置槽40的壁体使壁体向内凹陷形成，且凸起41为曲面形状，与三氯氧磷源瓶的瓶体形成点接触，安放三氯氧磷源瓶时摩擦力较小，方便安放。

为进一步避免支架受浮力影响，本实用新型在架体10用于朝向恒温槽的表面上还设有多个吸盘50，并在架体10用于朝向恒温槽的表面上设有多个固定孔11，各吸盘50的端部分别与各个固定孔11紧配合。如此，即可通过吸盘50将支架吸附在恒温槽上。

由于本实用新型的架体10为钢质的矩形板体，为避免各个顶角刮伤使用人员，本实用新型将架体10的顶角设为圆角，圆角较光滑圆润，不会弄伤使用人员。

对本实用新型的支架进行试用评估，评估包括：方阻的稳定性、炉管的稳定性、磷源流量大小、磷源的极限液位，评估如下：

1、工艺稳定性评估：

取不同扩散炉管进行更换(支架)前后对比，对比内容如下：

1)对比方阻：15A炉管运行同一工艺，汇总所有方阻测试数据，对比 前后方阻变化如图3所示，结果显示更换前后方阻变化无差异，方阻波动均在75±5控制范围内。

2)对比U％：U％计算公式为U％＝(最大值-最小值)/平均值/2，反应的是炉管均匀性，数值越大均匀性越差。同时对比15A、15B更换前后U％变化，如图4所示，结果显示U％无异常波动。

3)对比CPK：CPK反应的是过程能力满足产品技术标准(产品规格、公差)的程度，体现的也是炉管稳定性。取14AB、15AB炉管进行更换方阻CPK对比，结果如图5所示，排除片源和停复机异常，更换前后CPK差异不大。

2、磷源极限液位评估：

评估扩散炉16D三氯氧磷液位，持续运行工艺，当源瓶剩余量为约14mm时，方阻持续增大，流量已达致850scc，方阻无法调节至目标值，必须更换磷源，但在14mm之前方阻处于可调节状态，故将极限液位由25mm调整至15mm，具体数据如图6(a)、6(b)所示。

可见，本实用新型的支架直接更换后受停复机及片源更换频繁等因素，对方阻、炉管稳定性及L-N₂流量均有影响，除去此因素，方阻及炉管CPK比较稳定；本实用新型的支架更换源标准可调整为15mm。因此，本实用新型的支架满足工艺要求。

综上，使用本实用新型的支架后，三氯氧磷与水可以绝对隔离，避免重大安全事故的发生，且钢质的支架不会产生异物，使恒温槽循环泵的使用寿命延长了30％，换源标准由25mm更改为15mm，延长使用时间，增加了10％的使用寿命，减少费用；另外，大大减少了恒温槽换水频次，由每半月换水一次延长至每三个月换水一次。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。