專利名稱：一種磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
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(kuò)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(kuò)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(yùn)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(dá)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(kuò)散片的廠家也達(dá)到幾十家。用于磷擴(kuò)散的擴(kuò)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(kuò)散技術(shù)主要有三種:1、采用液態(tài)三氯氧磷源擴(kuò)散；2、采用噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散；3、采用磷源紙夾層后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散。這三種磷擴(kuò)散的方法以液態(tài)磷源擴(kuò)散的方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN結(jié)均勻、平整和擴(kuò)散層表面良好等優(yōu)點，因此運(yùn)用范圍最廣，生產(chǎn)廠家普遍采用該方法進(jìn)行大批量生產(chǎn)。磷擴(kuò)散方法的結(jié)構(gòu)圖如

圖1所示，磷擴(kuò)散的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
權(quán)利要求
1.一種磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括緩沖箱、抽風(fēng)管與密封水箱，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，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)，所述緩沖箱體右側(cè)壁上設(shè)有抽風(fēng)管開口 ；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(jìn)風(fēng)口，抽風(fēng)管另一端設(shè)有高于進(jìn)風(fēng)口的出風(fēng)口，該出風(fēng)口開口向上并連接抽風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)管的管道內(nèi)壁設(shè)有特氟龍涂層；磷擴(kuò)散爐的爐管通過所述爐管開口伸入所述緩沖箱，抽風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口通過抽風(fēng)管開口與緩沖箱連通，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；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)，密封箱體底部側(cè)面設(shè)有進(jìn)水口，密封箱體正對進(jìn)水口的側(cè)面在進(jìn)水口上方設(shè)有溢流排水口，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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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(jìn)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1所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抽風(fēng)管的左側(cè)管道頂壁上設(shè)有噴淋氨水的氨水噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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(dá)縮口結(jié)構(gòu)處止。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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(jī)為混流風(fēng)機(jī)，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述密封水箱進(jìn)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。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷擴(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，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(kuò)散爐的三氯氧磷排除裝置改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括緩沖箱與抽風(fēng)管，緩沖箱體后側(cè)壁上設(shè)有爐管開口，緩沖箱體前側(cè)敞口并設(shè)有密封門，密封門上設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，緩沖箱體右側(cè)壁上設(shè)有抽風(fēng)管開口；該抽風(fēng)管為U形管，抽風(fēng)管一端設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，抽風(fēng)管另一端設(shè)有出風(fēng)口，出風(fēng)口連接抽風(fēng)機(jī)；磷擴(kuò)散爐的爐管通過爐管開口伸入緩沖箱，抽風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口通過抽風(fēng)管開口與緩沖箱連通，爐管口部上設(shè)有爐帽，爐帽包括底部封閉的圓筒形石英材質(zhì)帽體，帽體底部設(shè)有一向外凸出的開口延嘴，帽體底部內(nèi)壁焊接有一石英卡環(huán)。本發(fā)明利用自然空氣和霧狀稀釋氨水迅速冷卻擴(kuò)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H01L21/223GK103088430SQ20131001834
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