[发明专利]一种连续式扩散炉及其通气方法

说明书

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。

附图说明

图1是本发明实施例的连续式扩散炉的剖面结构示意图；