CN218039127U - 一种扩散石英舟以及扩散炉 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种扩散石英舟以及扩散炉，属于太阳能电池制造领域。扩散石英舟包括舟体、设于舟体内的通气管路以及与通气管路连通的外接气源管路，通气管路的开口被配置为朝向舟体用于容纳硅片的内部区域，该扩散石英舟能够改善扩散炉中扩散气源分布不均以及扩散气源严重浪费等问题。

Description

一种扩散石英舟以及扩散炉

技术领域

本申请涉及太阳能电池制造领域，具体而言，涉及一种扩散石英舟以及扩散炉。

背景技术

现有技术中，硅片扩散炉的通气管路通常直接设置在炉壁内，通入的扩散气源直接分散在整个炉腔内，但是，该通气方式由于扩散气源的定向输送能力较弱，再加上石英舟自身存在拐角以及硅片对气流的阻隔，使得炉腔内不同位置处的扩散气源的浓度存在较大差异，导致不同位置的硅片所处的扩散气源的浓度差异较大，从而导致硅片质量受到影响；并且，该通气方式还由于扩散气源难以精准到达硅片所在区域，导致大量气源没有被利用就排出炉腔，还造成资源的严重浪费。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种扩散石英舟以及扩散炉，能够改善扩散炉中扩散气源分布不均以及扩散气源严重浪费等问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种扩散石英舟，包括舟体、设于舟体内的通气管路以及与通气管路连通的外接气源管路，通气管路的开口被配置为朝向舟体用于容纳硅片的内部区域。

上述技术方案中，通气管路设于舟体内，并且将通气管路的开口设置为能够朝向舟体用于容纳硅片的内部区域，同时将通气管路与外接气源管路连通；该设置能够将外界的扩散气源直接输送到硅片对应的区域，相较于将通气管路直接设在扩散炉的炉壁内，能够保证扩散石英舟内的硅片基本都处于较为均匀的扩散气氛中，从而保证硅片质量，并且由于扩散气源的定向输送，能够保证扩散气源有较高的利用率，从而能有效避免扩散气源的资源浪费问题。

在一些可选的实施方案中，舟体包括在在第一预设方向上相对分布的第一限位件和第二限位件；第一限位件在第一预设方向上设有间隔分布的多个第一限位槽，第二限位件设有与多个第一限位槽一一对应的多个第二限位槽，第一限位槽和第二限位槽用于相互配合卡接硅片的两侧边缘，第一预设方向与舟体的高度方向垂直，且第一限位件和第二限位件中的至少一者设有开口。

上述技术方案中，设置第一限位件和第二限位件，并且在第一限位件中设置第一限位槽，在第二限位件中设置与第一限位槽对应的第二限位槽，然后通过第一限位槽和第二限位槽的相互配合来卡接固定硅片的两侧边缘，相较于将硅片的两侧直接整个固定在限位槽中，该固定方式能够将硅片尽可能地暴露在扩散气源中，从而提高扩散均匀性。

此外，在第一限位件和第二限位件中，至少一者设有通气管路的开口，该设置使得通入的扩散气源能够更直接地与硅片接触，从而进一步提高扩散气源的分布均匀性。

在一些可选的实施方案中，第一限位件和第二限位件均设有开口。

上述技术方案中，第一限位件和第二限位件均设有通气管路的开口，能够使得硅片在第一预设方向上的两侧均能更直接地与扩散气源接触，从而使得扩散气源的分布均匀性的提高更为显著。

在一些可选的实施方案中，第一限位件中，在相邻的两个第一限位槽之间设有第一分隔部位，第二限位件中，在相邻的两个第二限位槽之间设有第二分隔部位，至少一个第一分隔部位以及至少一个第二分隔部位设有开口。

上述技术方案中，在相邻的两个第一限位槽之间设置第一分隔部位，在相邻的两个第二限位槽之间第二分隔部位，并且通气管路在至少一个第一分隔部位以及至少一个第二分隔部位设有开口，该设置能够进一步提高扩散气源的精准输送度(即将扩散气源定向输送给分隔部位在第二预设方向上的两侧的硅片)，从而进一步提供扩散气源的分布均匀性，同时，还能进一步提高扩散气源的利用率。

在一些可选的实施方案中，舟体还包括沿第一预设方向间隔分布的多个第三限位件，在第一预设方向上，多个第三限位件设置在第一限位件和第二限位件之间，多个第三限位件用于支撑硅片的底部。

上述技术方案中，舟体沿第一预设方向增设多个间隔分布的第三限位件，并且在第一预设方向上，将第三限位件设置在第一限位件和第二限位件之间，然后通过第三限位件来固定支撑硅片的底部，相较于将硅片的底部直接整个固定在限位槽中，该固定方式能够将硅片尽可能地暴露在扩散气源中，从而提高扩散均匀性。

在一些可选的实施方案中，在第二预设方向上，多个第三限位件均设有与第一限位槽一一对应的多个第三限位槽，第三限位槽用于支撑硅片的底部，第二预设方向与第一预设方向相互垂直且二者均与舟体的高度方向垂直。

上述技术方案中，在第二预设方向上，多个第三限位件设置第三限位槽，通过第一限位槽、第二限位槽以及第三限位槽相互配合，能够使得硅片的两侧以及底侧均固定在槽体内，相较于底部不设槽体的形式，能够进一步提高硅片的稳定性。

在一些可选的实施方案中，第三限位件设有开口。

上述技术方案中，第三限位件设有通气管路的开口，该设置能够在设置有通气管路的地方，使得硅片的底部更直接地与扩散气源接触，从而进一步提高扩散气源的分布均匀性。

在一些可选的实施方案中，每个第三限位件均设有开口。

上述技术方案中，每个第三限位件均设有通气管路的开口，该设置能够使得硅片的底部可以直接与扩散气源接触的区域的面积得到增加，从而使得扩散气源的分布均匀性的提高更为显著。

在一些可选的实施方案中，至少一个第三限位件中，在相邻的两个第三限位槽之间设有第三分隔部位，且至少一个第三分隔部位设有开口。

上述技术方案中，在相邻的两个第三限位槽之间设有第三分隔部位，并且通气管路在至少一个第三分隔部位设有开口，该设置能够进一步提高扩散气源的精准输送度(即将扩散气源定向输送给硅片底部)，从而进一步提供扩散气源的分布均匀性，同时，还能进一步提高扩散气源的利用率。

此外，由于扩散气源的输送精度得到大幅提高，该设置也能在一定程度上解决目前硅片在扩散工艺中受热不均的问题，即通过气源调整来实现硅片均匀受热的目的，从而保证扩散效果。

需要注意的是，扩散石英舟的应用工艺不做具体限定，即可以在扩散工艺中使用，还可以在退火工艺中使用。

第二方面，本申请实施例提供一种扩散炉，扩散炉的炉腔内设有第一方面实施例提供的扩散石英舟。

上述技术方案中，扩散炉的炉腔内设有第一方面实施例提供的扩散石英舟，该设置能够将外界的扩散气源直接输送到硅片对应的区域，相较于将通气管路直接设在扩散炉的炉壁内，能够保证扩散炉内的硅片基本都处于较为均匀的扩散气氛中，从而保证硅片质量，并且由于扩散气源的定向输送，还能有效避免扩散气源的资源浪费问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种扩散石英舟在侧视图视角下的剖视图；

图2为本申请实施例提供的一种扩散石英舟在主视图视角下的剖视图；

图3为图2中I的局部放大图；

图4为图2中II的局部放大图；

图5为本申请实施例提供的一种扩散炉在侧视图视角下的剖视图。

图标：10-扩散石英舟；100-舟体；110-第一限位件；111-第一限位槽；112-第一分隔部位；120-第二限位件；121-第二限位槽；122-第二分隔部位；130-第三限位件；131-第三限位槽；132-第三分隔部位；200-通气管路；210-开口；300-外接气源管路；1-扩散炉；20-炉腔；

a-第一预设方向；b-第二预设方向；c-舟体的高度方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或垂直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有技术中，硅片扩散工艺需要通过通气管路持续地为扩散炉内的硅片输送扩散气源，但是，现有的通气管路容易造成炉内某些位置的扩散气源分布不均，从而影响硅片质量；同时，现有的通气管路还存在扩散气源资源严重浪费等问题。

发明人研究发现，通过对通气管路的设置方式进行调整，将通气管路的出口直接设置在硅片对应的区域，并且将通气管路直接与外接气源管路连通，通过提高扩散气源的输送位置的精准度，能够改善扩散炉中扩散气源分布不均以及扩散气源严重浪费等问题。

参阅图1和图2，第一方面，本申请实施例提供一种扩散石英舟10，包括舟体100、设于舟体100内的通气管路200以及与通气管路200连通的外接气源管路300，通气管路200的开口210被配置为朝向舟体100用于容纳硅片的内部区域。

本申请中，通气管路200设于舟体100内，并且将通气管路200的开口210设置为能够朝向舟体100用于容纳硅片的内部区域，同时将通气管路200与外接气源管路300连通；该设置能够将外界的扩散气源直接输送到硅片对应的区域，相较于将通气管路200直接设在扩散炉1的炉壁内，能够保证扩散石英舟10内的硅片基本都处于较为均匀的扩散气氛中，从而保证硅片质量，并且由于扩散气源的定向输送，能够保证扩散气源有较高的利用率，从而能有效避免扩散气源的资源浪费问题。

需要注意的是，扩散石英舟10的立体构型不做具体限定。

作为一种示例，扩散石英舟10的整体外形为长方体。

在一些可能的实施例中，扩散石英舟10的底部还设置有支架。

参阅图2和图3，作为一种示例，舟体100包括在在第一预设方向a上相对分布的第一限位件110和第二限位件120；第一限位件110在第一预设方向a上设有间隔分布的多个第一限位槽111，第二限位件120设有与多个第一限位槽111一一对应的多个第二限位槽121，第一限位槽111和第二限位槽121用于相互配合卡接硅片的两侧边缘，第一预设方向a与舟体的高度方向c垂直，且第一限位件110和第二限位件120中的至少一者设有开口210。

该实施方式中，设置第一限位件110和第二限位件120，并且在第一限位件110中设置第一限位槽111，在第二限位件120中设置与第一限位槽111对应的第二限位槽121，然后通过第一限位槽111和第二限位槽121的相互配合来卡接固定硅片的两侧边缘，相较于将硅片的两侧直接整个固定在限位槽中，该固定方式能够将硅片尽可能地暴露在扩散气源中，从而提高扩散均匀性。

此外，在第一限位件110和第二限位件120中，至少一者设有通气管路200的开口210，该设置使得通入的扩散气源能够更直接地与硅片接触，从而进一步提高扩散气源的分布均匀性。

需要说明的是，以扩散石英舟10为长方体为例，第一预设方向a为长方体的宽度方向，第二预设方向b为长方体的长度方向。

需要注意的是，第一限位件110和第二限位件120与舟体100的连接方式不做限定。

作为一种示例，第一限位件110和第二限位件120在第二预设方向b上的两端分别与舟体100在该方向上的两侧壁连接(即相当于两根沿第一预设方向a平行并排分布的杆体)。

需要注意的是，第一限位件110和第二限位件120在第二预设方向b上的截面形状不做限定。

作为一种示例，第一限位件110和第二限位件120均设有开口210。

该实施方式中，第一限位件110和第二限位件120均设有通气管路200的开口210，能够使得硅片在第一预设方向a上的两侧均能更直接地与扩散气源接触，从而使得扩散气源的分布均匀性的提高更为显著。

需要注意的是，通气管路200的开口210位置不做具体限定，即开口210可以设置在槽内(例如槽侧壁或槽底)，也可以设置在槽外(即相邻两个槽体之间的间隔部位)。

参阅图3，作为一种示例，第一限位件110中，在相邻的两个第一限位槽111之间设有第一分隔部位112，第二限位件120中，在相邻的两个第二限位槽121之间设有第二分隔部位122，且至少一个第一分隔部位112以及至少一个第二分隔部位122设有开口210。

该实施方式中，在相邻的两个第一限位槽111之间设置第一分隔部位112，在相邻的两个第二限位槽121之间第二分隔部位122，并且通气管路200在至少一个第一分隔部位112以及至少一个第二分隔部位122设有开口210，该设置能够进一步提高扩散气源的精准输送度(即将扩散气源定向输送给分隔部位在第二预设方向b上的两侧的硅片)，从而进一步提供扩散气源的分布均匀性。

此外，还需要注意的是，由于扩散气源的输送精度得到大幅提高，还能够通过调控扩散石英舟10的不同位置处的气源的流速、流量等参数来调控硅片处的扩散温度，从而还能在一定程度上解决目前硅片在扩散工艺中受热不均的问题，即通过气源调整来实现硅片均匀受热的目的，从而保证扩散效果。

需要说明的是，通过调控气源来调整扩散温度的均匀性，是由于扩散气流能够带走多余的温度，通过控制气流的流速、流量等即可对温度较高的地方进行快速降温，从而实现温度调节。

需要说明的是，“通气管路200的开口210开设在分隔部位”其具体的开设方式不做限定。

作为一种示例，通气管路200设置在第一限位件110和第二限位件120内，然后分别在第一分隔部位112和第二分隔部位122中设置一条与通气管路200连通的支管。

需要注意的是，开口210方向不做具体限定。

作为一种示例，开口210的延伸方向与第一预设方向a相同。

参阅图2和图4，作为一种示例，舟体100还包括沿第一预设方向a间隔分布的多个第三限位件130，在第一预设方向a上，多个第三限位件130设置在第一限位件110和第二限位件120之间，多个第三限位件130用于支撑硅片的底部。

该实施方式中，舟体100沿第一预设方向a增设多个间隔分布的第三限位件130，并且在第一预设方向a上，将第三限位件130设置在第一限位件110和第二限位件120之间，然后通过第三限位件130来固定支撑硅片的底部，相较于将硅片的底部直接整个固定在限位槽中，该固定方式能够将硅片尽可能地暴露在扩散气源中，从而提高扩散均匀性。

需要注意的是，第三限位件130与舟体100的连接方式不做限定。

作为一种示例，第三限位件130在第二预设方向b上的两端分别与舟体100在该方向上的两侧壁连接(即相当于多根沿第一预设方向a平行并排分布的杆体)。

需要注意的是，第三限位件130在第二预设方向b上的截面形状不做限定。

作为一种示例，在第二预设方向b上，多个第三限位件130均设有与第一限位槽111一一对应的多个第三限位槽131，第三限位槽131用于支撑硅片的底部，第二预设方向b与第一预设方向a相互垂直且二者均与舟体的高度方向c垂直。

该实施方式中，在第二预设方向b上，多个第三限位件130设置第三限位槽131，通过第一限位槽111、第二限位槽121以及第三限位槽131相互配合，能够使得硅片的两侧以及底侧均固定在槽体内，相较于底部不设槽体的形式，能够进一步提高硅片的稳定性。

作为一种示例，第三限位件130设有开口210。

该实施方式中，至少一个第三限位件130设有通气管路200的开口210，该设置能够在设置有通气管路200的地方，使得硅片的底部更直接地与扩散气源接触，从而提高扩散气源的分布均匀性。

作为一种示例，每个第三限位件130均设有开口210。

该实施方式中，每个第三限位件130均设有通气管路200的开口210，该设置能够使得硅片的底部可以直接与扩散气源接触的区域的面积得到增加，从而使得扩散气源的分布均匀性的提高更为显著。

参阅图4，作为一种示例，至少一个第三限位件130中，在相邻的两个第三限位槽131之间设有第三分隔部位132，且至少一个第三分隔部位132设有开口210。

需要注意的是，通气管路200的开口210位置不做具体限定，即开口210可以设置在槽内(例如槽侧壁或槽底)，也可以设置在槽外(即相邻两个槽体之间的间隔部位)。

该实施方式中，在相邻的两个第三限位槽131之间设有第三分隔部位132，并且通气管路200在至少一个第三分隔部位132设有开口210，该设置能够进一步提高扩散气源的精准输送度(即将扩散气源定向输送给硅片底部)，从而进一步提供扩散气源的分布均匀性。

需要说明的是，“通气管路200的开口210开设在分隔部位”其具体的开设方式不做限定。

作为一种示例，通气管路200设置在第三限位件130内，然后在第三分隔部位132中设置一条与通气管路200连通的支管。

需要注意的是，开口210方向不做具体限定。

作为一种示例，开口210的延伸方向与舟体的高度方向c相同。

需要注意的是，第一限位件110、第二限位件120以及多个第三限位件130内的通气管路200的进气方式不做限定，即可以设置一根外接气源管路300(即统一进气)，也可以设置多根外接气源管路300(即分别进气)。

作为一种示例，第一限位件110、第二限位件120以及多个第三限位件130内的通气管路200分别与一根外接气源管路300连接。

该实施方式中，分别进气的方式，相较于统一进气的方式，便于在扩散工艺中，根据硅片所处位置的扩散气源的均匀性以及扩散温度的高低来进行扩散气源的流量或流速等参数的调整，从而保证扩散效果。

参阅图5，第二方面，本申请实施例提供一种扩散炉1，扩散炉1的炉腔20内设有第一方面实施例提供的扩散石英舟10。

本申请中，扩散炉1的炉腔20内设有第一方面实施例提供的扩散石英舟10，该设置能够将外界的扩散气源直接输送到硅片对应的区域，相较于将通气管路200直接设在扩散炉1的炉壁内，能够保证扩散炉1内的硅片基本都处于较为均匀的扩散气氛中，从而保证硅片质量，并且由于扩散气源的定向输送，能够保证扩散气源有较高的利用率，从而能有效避免扩散气源的资源浪费问题。

可以理解的是，在不考虑经济成本的情况下，扩散炉1的炉壁中的原有通气管路200也可以保留。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扩散石英舟，其特征在于，包括：

舟体、设于所述舟体内的通气管路以及与所述通气管路连通的外接气源管路，所述通气管路的开口被配置为朝向所述舟体用于容纳硅片的内部区域。

2.根据权利要求1所述的扩散石英舟，其特征在于，所述舟体包括在第一预设方向上相对分布的第一限位件和第二限位件；所述第一限位件在所述第一预设方向上设有间隔分布的多个第一限位槽，所述第二限位件设有与多个所述第一限位槽一一对应的多个第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽用于相互配合卡接硅片的两侧边缘，所述第一预设方向与所述舟体的高度方向垂直，且所述第一限位件和所述第二限位件中的至少一者设有所述开口。

3.根据权利要求2所述的扩散石英舟，其特征在于，所述第一限位件和所述第二限位件均设有所述开口。

4.根据权利要求3所述的扩散石英舟，其特征在于，所述第一限位件中，在相邻的两个所述第一限位槽之间设有第一分隔部位，所述第二限位件中，在相邻的两个所述第二限位槽之间设有第二分隔部位，且至少一个所述第一分隔部位以及至少一个所述第二分隔部位设有所述开口。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的扩散石英舟，其特征在于，所述舟体还包括沿所述第一预设方向间隔分布的多个第三限位件，在所述第一预设方向上，多个所述第三限位件位于所述第一限位件和所述第二限位件之间，多个所述第三限位件用于支撑所述硅片的底部。

6.根据权利要求5所述的扩散石英舟，其特征在于，在第二预设方向上，多个所述第三限位件均设有与所述第一限位槽一一对应的多个第三限位槽，所述第三限位槽用于支撑所述硅片的底部，所述第二预设方向与所述第一预设方向相互垂直且二者均与所述舟体的高度方向垂直。

7.根据权利要求6所述的扩散石英舟，其特征在于，所述第三限位件设有所述开口。

8.根据权利要求7所述的扩散石英舟，其特征在于，每个所述第三限位件均设有所述开口。

9.根据权利要求8所述的扩散石英舟，其特征在于，至少一个所述第三限位件中，在相邻的两个所述第三限位槽之间设有第三分隔部位，且至少一个所述第三分隔部位设有所述开口。

10.一种扩散炉，其特征在于，所述扩散炉的炉腔内设有如权利要求1～9中任一项所述的扩散石英舟。

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