CN208803162U - 炉管组件及扩散炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种炉管组件及具有该炉管组件的扩散炉，炉管组件包括炉管以及沿炉管的轴向方向穿设于炉管上的第一进气管、第二进气管及排气管，炉管两端设有炉口及炉尾，第一进气管、第二进气管分别设有与炉管的内腔相连通的进气口，排气管设有与炉管的内腔相连通的排气口，第一进气管的进气口靠近炉口设置，第二进气管的进气口靠近炉尾设置，排气管的排气口靠近炉管的中部设置。如此设置，使得炉管组件的炉管两端的气体浓度相同，从而提高了电池片方阻的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型属于扩散炉技术领域，尤其涉及一种炉管组件及扩散炉。
背景技术
扩散炉主要应用于半导体器件及大规模集成电路的制造过程，通过在高温条件下对半导体晶圆进行掺杂，从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布，以便建立起不同的电特性区域。在太阳能电池制造过程中，扩散炉用于热扩散工艺，即在热环境下将元素磷、硼扩散入硅片，制备形成太阳能电池的PN结。
扩散炉的扩散工艺在扩散炉管中完成，扩散炉管在炉口设有炉门，炉门在驱动机构的作用下可打开和关闭。扩散工艺前，炉门打开，送料机构(送料浆)将硅片送入扩散炉管内，然后送料浆退出，炉门关闭；接着进行加热，同时从扩散炉管尾部输入扩散工艺气体，开始扩散工艺过程，扩散后的废气通过排废管排出。
现有的扩散方法中，工艺气体自扩散炉管的炉尾至扩散炉管的炉口经过硅片，受气体流向影响，炉尾处工艺气体的浓度较高，磷参杂量多，炉口处工艺气体的浓度较低，磷参杂量少。由于在恒定源扩散和限定源扩散期间，都是保持一个均衡的温度进行扩散，即扩散炉管内各个位置的温度相等，工艺气体的浓度越大扩散电阻越小，导致采用上述扩散方法扩散后扩散方阻自炉口到炉尾递减，扩散方阻的一致性较差，扩散均匀性较差。
有鉴于此，确有必要对现有的扩散炉进行改进，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种炉管组件及扩散炉，用以改善太阳能电池片方阻均匀性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了炉管组件，其包括炉管以及沿炉管的轴向方向穿设于炉管上的第一进气管、第二进气管及排气管，炉管的一端设有炉口，炉管的另一端设有炉尾，所述第一进气管、第二进气管和排气管均自炉尾突伸入炉管的内腔，所述第一进气管、第二进气管分别设有与炉管的内腔相连通的进气口，排气管设有与炉管的内腔相连通的排气口，所述第一进气管的进气口靠近炉口设置，所述第二进气管的进气口靠近炉尾设置，所述排气管的排气口靠近炉管的中部设置。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一进气管及排气管均靠近炉管的侧壁设置。
作为本实用新型的进一步改进，第一进气管及排气管沿炉管的径向远离设置。
作为本实用新型的进一步改进，第二排气管靠近炉管的轴向的中心线设置。
作为本实用新型的进一步改进，第一进气管靠近所述炉尾一端设有位于炉管外侧的第一接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二进气管靠近所述炉尾的一端设有位于炉管外侧的第二接口。
作为本实用新型的进一步改进，排气管靠近所述炉尾的一端设有位于炉管外侧的第三接口。
作为本实用新型的进一步改进，第三接口与真空泵相连接。
作为本实用新型的进一步改进，炉管组件还包括炉门，所述炉门密封安装在所述炉口上。
为实现上述目的，本实用新型还提供了一种扩散炉，所述扩散炉包括上述炉管组件。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的第一进气管的进气口靠近炉口设置，第二进气管的进气口靠近炉尾设置，排气管的排气口靠近炉管的中部设置，使得炉管组件的炉口和炉尾同时进气。并且，出气管位于扩散管的中间位置，改进后的炉管组件的炉口与炉尾基本呈对称方式，保证了炉口区域与炉尾区域扩散环境相同，改善了扩散的均匀性。
附图说明
图1是本实用新型炉管组件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
请参阅图1所示，本实用新型提供了一种扩散炉(未图示)及其炉管组件100。炉管组件100包括炉管10、沿炉管10的轴向方向穿设于炉管10内的第一进气管20、第二进气管30及排气管40。
炉管10大致呈圆筒形，其具有侧壁(未标号)及由侧壁形成的内腔13。炉管10的一端设有炉口11，炉管10的另一端设有炉尾12。炉管10的炉口11上安装有炉门(未图示)，其密封安装在炉口11上，以实现反应空间密闭，炉门大致呈圆形设置，炉门的外径与炉口11的内径相匹配。太阳能电池片60放置于炉管10的内腔13中。
第一进气管20、第二进气管30和排气管40分别具有位于炉管10外侧的连接端21、31、41并自炉管10的炉尾12突伸入炉管10的内腔13。其中，第一进气管20及第二进气管30分别设有与连接端21、31相对、并与炉管10的内腔13相连通的进气口22、32。排气管40设有与连接端41相对并与炉管10的内腔13相连通的排气口42。
第一进气管20突伸入炉管10的内腔13的长度最长，其进气口22靠近炉口11设置。第二进气管30突伸入炉管10的内腔13的长度最短，其进气口32靠近炉尾设置。排气管40突伸入炉管10的内腔13的长度介于第一进气管20及第二进气管30之间，并且排气管40的排气口42靠近炉管10的中部设置。
第一进气管20及排气管40均靠近炉管的侧壁设置，由图1可以看出，第一进气管20及排气管40沿炉管10的径向远离设置，其分别靠近侧壁上的沿径向相对的两个部位，从而在第一进气管20及排气管40之间形成较大的间隙以容纳太阳能电池片60。第二排气管30靠近炉管10的轴向的中心线设置。
第一进气管20的连接端21设有第一接口23，用以与进气装置(未图示)的第一出气口71连接。第二进气管30的连接端31设有第二接口33，用以与进气装置的第二出气口72连接。排气管40的连接端41设有第三接口43，用来与真空泵50相连。
本实用新型的炉管组件100在使用时，先打开炉门，将装有太阳能电池片60的硅舟沿炉管10的轴向方向放置于第一进气管20和排气管40之间，即位于第一进气管20的下方、排气管40的上方；第二进气管30位于太阳能电池片60的一端。关闭炉门后，反应气体分别从第一进气管20的进气口22及第二进气管30的进气口32通入；待反应气体与太阳能电池片60充分接触、反应均匀后，炉管10内反应所得的废气和余气从排气管40的排气口42由真空泵8抽出；气体的通入和排出方向如图1中箭头所示。
可以看出，本实用新型的第一进气管20的进气口22靠近炉口11设置，第二进气管30的进气口32靠近炉尾12设置，从而同时在炉口11和炉尾12两个区域同时进气；并且出气管40的排气口42位于炉管10的中间位置，改进后的炉管组件的炉口与炉尾基本呈对称方式，保证了炉口区域与炉尾区域扩散环境相同，改善了扩散的均匀性。
本实用新型还提供具有炉管组件100的扩散炉，该扩散炉具有上述扩散组件100的全部技术特征。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种炉管组件，其包括炉管以及沿炉管的轴向方向穿设于炉管上的第一进气管、第二进气管及排气管，炉管的一端设有炉口，炉管的另一端设有炉尾，所述第一进气管、第二进气管和排气管均自炉尾突伸入炉管的内腔，其特征在于：所述第一进气管、第二进气管分别设有与炉管的内腔相连通的进气口，排气管设有与炉管的内腔相连通的排气口，所述第一进气管的进气口靠近炉口设置，所述第二进气管的进气口靠近炉尾设置，所述排气管的排气口靠近炉管的中部设置。
2.根据权利要求1所述的炉管组件，其特征在于：所述第一进气管及排气管均靠近炉管的侧壁设置。
3.根据权利要求2所述的炉管组件，其特征在于：所述第一进气管及排气管沿炉管的径向远离设置。
4.根据权利要求1所述的炉管组件，其特征在于：所述第二排气管靠近炉管的轴向的中心线设置。
5.根据权利要求1所述的炉管组件，其特征在于：所述第一进气管靠近所述炉尾的一端设有位于炉管外侧的第一接口。
6.根据权利要求1所述的炉管组件，其特征在于：所述第二进气管靠近所述炉尾的一端设有位于炉管外侧的第二接口。
7.根据权利要求1所述的炉管组件，其特征在于：所述排气管靠近所述炉尾的一端设有位于炉管外侧的第三接口。
8.根据权利要求7所述的炉管组件，其特征在于：所述第三接口与真空泵相连接。
9.根据权利要求1所述的炉管组件，其特征在于：所述炉管组件还包括炉门，所述炉门密封安装在所述炉口上。
10.一种扩散炉，其特征在于：所述扩散炉包括如权利要求1～9任一项所述的炉管组件。
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| CN114381807A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 中国科学院微电子研究所 | 扩散炉 |
| CN117089825A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-11-21 | 无锡松煜科技有限公司 | 一种流体分布均匀的镀覆腔室及镀覆方法 |
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