专利名称：一种连续式扩散炉及其通气方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种连续式扩散炉及其通气方法。
背景技术：
在晶体硅太阳能电池生产过程中，扩散是制备PN结的重要工艺过程，现有技术采用高温闭管式扩散炉完成这一过程。扩散技术作为单晶硅和多晶硅太阳能电池中重要的工艺，其目的是形成于基底导电类型相反的发射区，从而形成PN结。通常单晶硅和多晶硅太阳能电池采用P型基底，三氯氧磷液态源扩散，通过一系列化学反应和磷原子扩散过程形成扩散的N型发射区。太阳能电池的扩散工艺要求炉膛内气流稳定，同时气场要求分布均匀。传统通气方法中，反应气体进入炉膛后容易产生层流，从而使气流不稳定，气场的分布也不均匀。另外一种淋喷式通气方法虽然解决了反应气体在炉膛内产生层流的问题，但是在淋喷式通气方法中，所有气体只由一根进气管通入到炉膛内，所有气体进入位于炉膛内的进气管段时，由于高温就会提前反应产生磷化物，而这些磷化物会堵塞进气管用于淋喷的小孔。所以淋喷式通气方法容易致使进气管堵塞，每隔一段时间就需要清理进气管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续式扩散炉及其通气方法，以解决扩散炉内气场分布不均匀以及进气管容易被堵塞的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种连续式扩散炉，包括:两端开口的炉体；一端开口、另一端封闭的第一进气管，所述第一进气管固定设置在所述炉体的腔内壁，所述第一进气管的管壁上均匀开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体的腔内壁；一端开口、另一端封闭的第二进气管，所述第二进气管固定设置在所述炉体的腔内壁，所述第二进气管的管壁上均匀开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体的腔内壁；排气管，固定设置在所述炉体腔内壁，所述排气管两端均开口，并向所述排气管两端提供有负压，所述排气管的管壁上开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体的腔内壁。可选地，在连续式扩散炉中，所述第一进气管与所述第二进气管相对设置。可选地，在连续式扩散炉中，所述第一进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。可选地，在连续式扩散炉中，所述第一进气管呈“L”型。可选地，在连续式扩散炉中，所述第二进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。可选地，在连续式扩散炉中，所述第二进气管呈“L”型。 可选地，在连续式扩散炉中，所述排气管设置在炉体腔内的底部。本发明还提供一种连续式扩散炉的通气方法，包括:向第一进气管通入小氮气和三氯氧磷，向第二进气管通入大氮气和氧气； 所述小氮气和三氯氧磷从所述第一进气管管壁的小孔逸出进入炉体腔体，所述大氮气和氧气从所述第二进气管管壁的小孔逸出进入炉体腔体；利用三氯氧磷以及氧气对所述扩散炉内的硅片进行磷扩散；将反应后的废气通过排气管排出。可选地，在连续式扩散炉的通气方法中，所述第一进气管与所述第二进气管相对设置。可选地，在连续式扩散炉的通气方法中，所述第一进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。可选地，在连续式扩散炉的通气方法中，所述第一进气管呈“L”型。可选地，在连续式扩散炉的通气方法中，所述第二进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。可选地，在连续式 扩散炉的通气方法中，所述第二进气管呈“L”型。可选地，在连续式扩散炉的通气方法中，所述排气管设置在炉体腔内的底部。本发明提供的连续式扩散炉，使容易发生反应的两种气体分别通过第一进气管和第二进气管进入炉体，避免两种气体在管道内混合就发生反应引起的管道堵塞；不同气体分别通过第一进气管以及第二进气管管壁上均匀开设的若干小孔逸出，并在炉体内混合均匀，使硅片周围的反应气体密度一致，使得硅片结成的PN结较为均匀；排气管两端提供的负压能够使反应后的废气迅速排出扩散炉炉膛。进一步地，所述第一进气管与所述第二进气管相对设置，可以使通过第一进气管进入的气体和通过第二进气管进入的气体进入炉体内混合得更加均匀，从而有利于硅片PN结的均匀性。进一步地，第一进气管以及第二进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置，能够控制气体进入炉体的速度，从而控制炉体内气体的扩散速度。本发明提供的连续式扩散炉的通气方法，实现了同一批次的硅片周围反应气体密度一致，硅片结成的PN结较为均匀，同时使用两个通气管通气，避免了通气管孔堵塞。
图1是本发明实施例的连续式扩散炉的剖面结构示意图；图2是本发明实施例的连续式扩散炉的立体结构示意图；图3是本发明实施例的连续式扩散炉的通气方法的步骤流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种连续式扩散炉及其通气方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明的核心思想在于，本发明提供的连续式扩散炉，使容易发生反应的两种气体分别通过第一进气管和第二进气管进入炉体，避免两种气体在管道内混合就发生反应引起的管道堵塞；不同气体分别通过第一进气管以及第二进气管管壁上均匀开设的若干小孔逸出，并在炉体内混合均匀，使硅片周围的反应气体密度一致，使得硅片结成的PN结较为均匀；排气管两端提供的负压能够使反应后的废气迅速排出扩散炉炉膛。本发明提供的连续式扩散炉的通气方法，实现了同一批次的硅片周围反应气体密度一致，硅片结成的PN结较为均匀，同时使用两个通气管通气，避免了通气管孔堵塞。图1是本发明实施例的连续式扩散炉的剖面结构示意图；图2是本发明实施例的连续式扩散炉的立体结构示意图。参照图1以及图2，本发明提供一种连续式扩散炉，包括:两端开口的炉体11 ;一端开口、另一端封闭的第一进气管12，所述第一进气管12固定设置在所述炉体11的腔内壁，所述第一进气管12的管壁上均匀开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体11的腔内壁；一端开口、另一端封闭的第二进气管13，所述第一进气管13固定设置在所述炉体11的腔内壁，所述第二进气管13的管壁上均匀开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体11的腔内壁；排气管14，固定设置在所述炉体11腔内壁，所述排气管14两端均开口，并向所述排气管14两端提供有负压，所述排气管14的管壁上开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体11的腔内壁。在本实施例中，所述第一进气管12与所述第二进气管13相对设置，即第一进气管12与第二进气管13分别通过炉体11端面直径的两个端点。可选地，所述第一进气管12的开口端弯曲并沿所述炉体11的端面径向向外方向设置，在本实施例中，所述第一进气管呈“L”型，即“L”型的长段固定设置在炉体11腔内壁，“L”型的短段沿着炉体11的端面并远离炉体11的中心设置。可选地，所述第二进气管13的开口端弯曲并沿所述炉体11的端面径向向外方向设置，在本实施例中，所述第二进气管呈“L”型，即“L”型的长段固定设置在炉体11腔内壁，“L”型的短段沿着炉体11的端面并远离炉体11的中心设置。在本实施例中，所述排气管14设置在炉体腔内的底部。
图3是本发明实施例的连续式扩散炉的通气方法的步骤流程示意图。参照图3，本发明还提供一种连续式扩散炉的通气方法，包括:S31、向第一进气管通入小氮气和三氯氧磷，向第二进气管通入大氮气和氧气；S32、所述小氮气和三氯氧磷从所述第一进气管管壁的小孔逸出进入炉体腔体，所述大氮气和氧气从所述第二进气管管壁的小孔逸出进入炉体腔体；S33、利用三氯氧磷以及氧气对所述扩散炉内的硅片进行磷扩散；将反应后的废气通过排气管排出。在S31中，本领域普通技术人员应该悉知，也可以是向第二进气管通入小氮气和
三氯氧磷，向第一进气管通入大氮气和氧气。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
权利要求
1.一种连续式扩散炉，其特征在于，包括: 两端开口的炉体； 一端开口、另一端封闭的第一进气管，所述第一进气管固定设置在所述炉体的腔内壁，所述第一进气管的管壁上均匀开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体的腔内壁； 一端开口、另一端封闭的第二进气管，所述第二进气管固定设置在所述炉体的腔内壁，所述第二进气管的管壁上均匀开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体的腔内壁； 排气管，固定设置在所述炉体腔内壁，所述排气管两端均开口，并向所述排气管两端提供有负压，所述排气管的管壁上开设有若干小孔，所述小孔远离所述炉体的腔内壁。
2.如权利要求1所述的连续式扩散炉，其特征在于，所述第一进气管与所述第二进气管相对设置。
3.如权利要求1所述的连续式扩散炉，其特征在于，所述第一进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径 向向外方向设置。
4.如权利要求3所述的连续式扩散炉，其特征在于，所述第一进气管呈“L”型。
5.如权利要求1所述的连续式扩散炉，其特征在于，所述第二进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。
6.如权利要求5所述的连续式扩散炉，其特征在于，所述第二进气管呈“L”型。
7.如权利要求1所述的连续式扩散炉，其特征在于，所述排气管设置在炉体腔内的底部。
8.一种利用如权利要求1所述的连续式扩散炉的通气方法，其特征在于，包括: 向第一进气管通入小氮气和三氯氧磷，向第二进气管通入大氮气和氧气； 所述小氮气和三氯氧磷从所述第一进气管管壁的小孔逸出进入炉体腔体，所述大氮气和氧气从所述第二进气管管壁的小孔逸出进入炉体腔体； 利用三氯氧磷以及氧气对所述扩散炉内的硅片进行磷扩散； 将反应后的废气通过排气管排出。
所述第一进气管与所述第二进气管相对设置。
9.如权利要求8所述的连续式扩散炉的通气方法，其特征在于，所述第一进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。
10.如权利要求9所述的连续式扩散炉的通气方法，其特征在于，所述第一进气管呈“L” 型。
11.如权利要求8所述的连续式扩散炉的通气方法，其特征在于，所述第二进气管的开口端弯曲并沿所述炉体的端面径向向外方向设置。
12.如权利要求11所述的连续式扩散炉的通气方法，其特征在于，所述第二进气管呈“L” 型。
13.如权利要求8所述的连续式扩散炉的通气方法，其特征在于，所述排气管设置在炉体腔内的底部。
全文摘要
本发明提供一种连续式扩散炉，包括两端开口的炉体；一端开口、另一端封闭的第一进气管，第一进气管固定设置在炉体的腔内壁，第一进气管的管壁上均匀开设有若干小孔，小孔远离炉体的腔内壁；一端开口、另一端封闭的第二进气管，第二进气管固定设置在炉体的腔内壁，第二进气管的管壁上均匀开设有若干小孔，小孔远离炉体的腔内壁；排气管，固定设置在炉体腔内壁，排气管两端均开口，并向排气管两端提供有负压，排气管的管壁上开设有若干小孔，小孔远离炉体的腔内壁。本发明提供的连续式扩散炉的通气方法，实现了同一批次的硅片周围反应气体密度一致，硅片结成的PN结较为均匀，同时使用两个通气管通气，避免了通气管孔堵塞。
文档编号C30B31/10GK103225111SQ201310163068
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月6日 优先权日2013年5月6日
发明者陆利新, 郑荣豪, 陈荣莲 申请人:上海煦康电子科技有限公司