KR101622791B1 - Doping heater for solar cell wafer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 관한 것으로, 태양전지 웨이퍼에 도핑 열처리를 위한 프로세스 튜브를 그 내부에 진입시켜 상기 프로세스 튜브를 에워싸고 가열하는 히터에 있어서, 상기 히터 내부에서 발열하도록 하우징 내부에 나선형의 코일이 감겨져서 형성되는 열선; 상기 열선을 하우징의 내벽에 고정하기 위해서 상기 열선을 끼워서 정렬하면서 상기 히터 하우징에 결합하는 열선 지지대; 및 공정 중 고온에 노출된 열선의 처짐 현상을 방지하기 위해 열선과 히터의 내벽에 설치되는 열선 처짐 방지 유닛을 포함한다.The present invention relates to a dope heater for a solar cell wafer, and more particularly, to a heater for enclosing and heating a process tube for doping heat treatment into a solar cell wafer to heat the inside of the heater, A hot wire formed by winding a helical coil; A heating wire support for fixing the heating wire to the inner wall of the housing and connecting the heating wire to the heater housing while aligning the heating wire; And a hot wire sag preventing unit installed on the inner wall of the heater to prevent sagging of the hot wire exposed to high temperatures during the process.

Description

태양전지 웨이퍼용 도핑 히터{Doping heater for solar cell wafer} [0001] Doping heaters for solar cell wafers [0002]

본 발명은 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로세스 튜브가 진입할수 있도록 하는 가이드를 설치하여 조립성을 제고하고 석영 프로세스튜브가 고온에서 처짐을 방지하도록 할 뿐만 아니라, 히터 내부의 열선의 처짐을 방지하기 위하여 처짐 방지 유닛이 구비된 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a dope heater for a solar cell wafer, and more particularly, to a method of manufacturing a dope heater for a solar cell wafer by providing a guide for allowing a process tube to be introduced to improve assembling property and to prevent the quartz process tube from sagging at high temperatures, To a dope heater for a solar cell wafer having a sag prevention unit for preventing deflection of a heat ray.

일반적으로 태양전지 웨이퍼는 산화가스(Pocl3)를 웨이퍼에 도핑하여 PN 접합공정 후 액티베이션 공정(activation, 고온에서 웨이퍼 표면을 평판화 시키기 위해서 웨이퍼를 어닐링)을 거치게 되는데, 이때 도핑 공정 또는 액티베이션 공정에 따른 열처리 장치로서 예를 들면 확산장치를 들 수 있다.In general, a solar cell wafer is doped with an oxidizing gas (Pocl 3 ) and subjected to an activation process (activation, annealing the wafer to planarize the wafer surface at a high temperature) after the PN junction process. At this time, the doping process or the activation process As the heat treatment apparatus according to the present invention, for example, a diffusion apparatus can be mentioned.

예를들면, 반도체웨이퍼에 산화 확산등의 열처리를 실시할 경우에, 복수매의 반도체웨이퍼를 석영보트의 이송장치를 이용하여 얹어서 적재하고, 상기 보트를 열처리로 내부에 장착하여 열처리를 행한다.For example, when a semiconductor wafer is subjected to heat treatment such as oxidation diffusion, a plurality of semiconductor wafers are stacked and mounted using a quartz boat transfer device, and the boat is mounted inside the heat treatment furnace and subjected to heat treatment.

이와 같은 열처리로는, 석영 등의 내열성 재료로서 만들어진 프로세스튜브와 그의 바깥쪽에 형성된 히터를 구비하고 있다. Such a heat treatment furnace is provided with a process tube made of a heat resistant material such as quartz and a heater formed outside thereof.

도1은 종래의 태양전지 웨이퍼용 도핑 열처리장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of a conventional doping heat treatment apparatus for a solar cell wafer.

종래의 태양전지 웨이퍼용 도핑 열처리장치는 크게 도핑 열처리 공정에 필요한 산화가스를 공급하는 소스캐비넷 프레임(1), 공급된 산화가스 분위기에서 웨이퍼를 열처리하는 퍼네스 프레임(2), 상기 퍼네스 프레임(2)으로 웨이퍼를 이송 공급하는 로더 스테이션 프레임(3)으로 구성된다.Conventionally, a doping heat treatment apparatus for a solar cell wafer mainly comprises a source cabinet frame 1 for supplying oxidizing gas required for a doping heat treatment process, a furnace frame 2 for heat-treating the wafer in a supplied oxidizing gas atmosphere, 2 for transferring the wafer to and from the loader station frame 3.

상기 로더 스테이션 프레임(3)에는 상기 퍼네스 프레임(2) 내부의 프로세스튜브로 도핑 열처리될 웨이퍼를 이송하고 도핑 열처리가 완료된 웨이퍼를 회수하기 위한 이송장치(5)가 설치되어 있다.The loader station frame 3 is provided with a transfer device 5 for transferring a wafer to be subjected to doping heat treatment to a process tube in the furnace frame 2 and for recovering a wafer for which doping heat treatment is completed.

상기 로더 스테이션 프레임(3)의 전면 우측에는 컨트롤 박스(4)를 구비하여 히터 온도 게이지, 소스 가스 플로우챠트를 디스플레이하고 이송 장치의 조작을 위한 터치 스크린이 설치되어 있다.A control box 4 is provided on the front right side of the loader station frame 3 to display a heater temperature gauge and a source gas flow chart, and a touch screen for operating the transfer device.

도2는 종래의 태양전지 웨이퍼용 도핑 열처리 장치의 퍼네스 프레임의 상세도이다.2 is a detailed view of a furnace frame of a conventional doping heat treatment apparatus for a solar cell wafer.

도2를 참조하면, 퍼네스 프레임(2)은 내부에 진입되는 태양전지 웨이퍼에 도핑 열처리를 위한 프로세스튜브(9)와 상기 프로세스튜브(9)를 에워싸는 히터(8)를 구비한다.Referring to Fig. 2, the furnace frame 2 has a process tube 9 for doping heat treatment and a heater 8 surrounding the process tube 9 on the solar cell wafer entering the wafer.

프로세스튜브(9)는 석영으로 구성되어 있고, 도2의 좌측에는 열처리가스 공급용의 소스캐비넷 프레임(1)이 연결되어 있고, 기체공급구는 시일을 확실하게 하기위하여 보올죠인트 구조로 되어 있다.The process tube 9 is made of quartz, and the source cabinet frame 1 for supplying the heat treatment gas is connected to the left side of FIG. 2, and the gas supply port has a bowl joint structure for ensuring the seal.

또한, 프로세스튜브(9)의 개구부쪽, 퍼네스 프레임(2)의 앞쪽에는 가스 및 열의 배출을 위한 스캐빈져 배출구가 형성되어 있어 배관을 통하여 방출된다 A scavenger outlet for discharging gas and heat is formed on the opening side of the process tube 9 and in front of the furnace frame 2 and is discharged through a pipe

히터(8)는 프로세스튜브(9)를 감싸고 있으며 히터 내부는 5존 타입으로 히터의 온도범위가 공정 정상온도지대인 플렛존(flatzone)이 위치한다.The heater 8 surrounds the process tube 9 and a flat zone in which the temperature range of the heater is the normal temperature zone is located in the heater in the five zone type.

히터(8)의 양끝단에는 프로세스튜브(9)를 고정시켜 주기위해 고온에서도 견딜 수 있는 석고블럭(10)을 장착한다. At both ends of the heater 8, a gypsum block 10 capable of withstanding high temperatures is mounted to fix the process tube 9.

퍼네스프레임(2) 외부는 여닫이가 가능한 도어(12)(door)가 조립되며, 프로세스튜브(9)와 히터(8)를 보호하는 역할을 하며 외부로터 먼지의 내부유입을 방지한다.A door 12 capable of opening and closing the outside of the furnace frame 2 is assembled to protect the process tube 9 and the heater 8 and prevent the outer rotor dust from flowing into the inside.

퍼네스프레임(2) 상부에는 라디에이터(13)(radiator)가 설치되어 히터(8)로 인해 발생된 뜨거운 공기를 냉각하여 찬공기로 배기할 수 있다.A radiator 13 is installed on the furnace frame 2 to cool the hot air generated by the heater 8 and discharge the cold air.

그리고, 스캐빈져(7) 커버는 프로세스튜브(9)의 개구부쪽을 통해서 소량의 가스와 열을 배출 시키는 역할을 수행한다.The cover (7) serves to discharge a small amount of gas and heat through the opening of the process tube (9).

퍼네스 프레임 하부판넬에는 차단기(11)가 장착되어 전원을 공급하는 트랜스포머의 과부하를 방지하고 장비의 전원을 온/오프(on/off)할 수 있다.A breaker (11) is mounted on the furnace frame lower panel to prevent the overload of the transformer supplying power and to turn the equipment on / off.

종래의 태양전지 웨이터를 열처리하는 히터장치 및 방법에 따르면, 히터 사이즈에서 한정된 양만 생산하게 되어, 열처리된 웨이퍼의 생산량을 많이 늘릴 수가 없었다.According to the conventional heater apparatus and method for heat-treating the solar cell waiter, only a limited amount of heater size is produced, so that the production amount of the heat-treated wafer can not be increased much.

또한, 히터 사이즈 증대로 인해 석영 프로세스 튜브(9)의 조립성이 나빠지고, 히터가 처지는 경우가 발생되어 프로세스튜브를 퍼네스 프레임에서 분리할 때 파손되는 문제점이 발생하였다.In addition, the assembly of the quartz process tube 9 is deteriorated due to the increase of the heater size, and the heater is sagged, and the process tube is broken when the process tube is separated from the furnace frame.

또한, 히터 내부의 열선은 공정이 진행됨에 따라 고온에서 처지는 현상이 발생되어 해체시 석영 프로세스튜브(9)가 분해되지 않고, 석영 프로세스튜브를 파손하게 되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the heat ray inside the heater is sagged at a high temperature as the process proceeds, and the quartz process tube 9 is not decomposed upon disassembly, and the quartz process tube is damaged.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 그의 목적은 히터 내부에 석영 프로세스튜브를 조립하는 경우 보다 용이하게 프로세스 튜브가 진입할 수 있도록 하는 가이드를 설치하여 조립성을 제고하고 최적의 상태에서 조립을 될 수 있도록 하고, 석영 프로세스튜브가 고온에서 처짐을 방지하도록 할 뿐만 아니라, 히터 내부의 열선의 처짐 현상을 방지하기 위해서, 처짐 방지 유닛이 구비된 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터를 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above and it is an object of the present invention to provide a guide for allowing a process tube to enter more easily than when a quartz process tube is assembled in a heater, A dope heater for a solar cell wafer equipped with a sag preventing unit is provided in order to make it possible to assemble in an optimal state and to prevent sagging of the quartz process tube at high temperature as well as to prevent sagging of the heat wire inside the heater .

본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터는, 태양전지 웨이퍼에 도핑 열처리를 위한 프로세스 튜브를 그 내부에 진입시켜 상기 프로세스 튜브를 에워싸고 가열하는 히터에 있어서, 상기 히터 내부에서 발열하도록 하우징 내부에 나선형의 코일이 감겨져서 형성되는 열선; 상기 열선을 하우징의 내벽에 고정하기 위해서 상기 열선을 끼워서 정렬하면서 상기 히터 하우징에 결합하는 열선 지지대; 및 공정 중 고온에 노출된 열선의 처짐 현상을 방지하기 위해 열선과 히터의 내벽에 설치되는 열선 처짐 방지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.A dope heater for a solar cell wafer according to the present invention is a heater for enclosing and heating a process tube for doping heat treatment into a solar cell wafer to heat the inside of the heater, A heat coil formed by winding a coil of the coil; A heating wire support for fixing the heating wire to the inner wall of the housing and connecting the heating wire to the heater housing while aligning the heating wire; And a hot wire sag preventing unit installed on the inner wall of the heater to prevent sagging of the hot wire exposed to a high temperature during the process.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 있어서, 상기 열선지지대는, 상기 열선에 끼워지는 시트부; 상기 열선이 처지는 간격을 고정하고 그 표면에 길이방향으로 나사산이 형성된 간격 고정부; 및 상기 간격 고정부의 일단이 상기 히터의 내벽을 관통하여 돌출되면 체결하여 히터 벽에 단단히 고정시키는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.Further, in the dope heater for a solar cell wafer according to the present invention, the heat ray supporter may include: a sheet portion sandwiched between the heat rays; A gap fixing part fixing the interval at which the hot wire is fixed and having threads formed on the surface thereof in the longitudinal direction; And a nut fastened to one end of the gap fixing part when the spacer is protruded through the inner wall of the heater and fixed to the heater wall.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 있어서, 상기 히터의 아래쪽 열선에는 프로세스 튜브가 히터 내로 진입할 때 결합을 안내하기 위한 튜브 가이드가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.Further, in the dope heater for a solar cell wafer according to the present invention, a tube guide for guiding the coupling when the process tube enters the heater is provided on the lower heat line of the heater.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 있어서, 상기 튜브 가이드는 세라믹 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.Further, in the dope heater for a solar cell wafer according to the present invention, the tube guide is made of a ceramic material.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 있어서, 상기 프로세스튜브를 감싸고 있는 히터의 전체길이의 범위는 6개존으로 구성되어 3285mm 내지 3300mm인 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, in the doping heater for a solar cell wafer according to the present invention, the entire length of the heater surrounding the process tube is in the range of 3285 mm to 3300 mm, which is constituted by six chambers.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 있어서, 상기 프로세스튜브를 감싸고 있는 히터의 공정 정상온도 지대인 플랫존(flatzone)의 범위는 2150mm 내지 2200mm인 것을 특징으로 하는 것이다.In the doping heater for a solar cell wafer according to the present invention, the flatzone, which is a normal temperature zone of the heater surrounding the process tube, has a range of 2150 mm to 2200 mm.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 있어서, 상기 프로세스 튜브를 둘러싸고 있는 히터의 열선에 의해 발열되는 전력 용량의 범위는 100KW 이상 110KW 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.Further, in the doping heater for a solar cell wafer according to the present invention, the power capacity generated by the hot wire of the heater surrounding the process tube is in the range of 100 KW to 110 KW.

본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터는 가이드에 의하여 히터 내부에 석영 프로세스튜브를 조립하는 경우 보다 용이하게 프로세스 튜브가 진입할수 있도록 하여 조립성을 제고함으로써 최적의 상태에서 조립을 될 수 있도록 하고, 석영 프로세스튜브가 고온에서 처짐현상을 방지하도록 하는 효과가 있다.The dope heater for a solar cell wafer according to the present invention allows a process tube to enter more easily than when a quartz process tube is assembled in a heater by a guide, The quartz process tube has the effect of preventing sagging at high temperatures.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터는 처짐 방지 유닛이 구비되어 히터 내부의 열선의 처짐을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, the dope heater for a solar cell wafer according to the present invention is provided with a sag prevention unit, which can prevent sagging of the heat ray inside the heater.

도1은 종래의 태양전지 웨이퍼용 도핑 열처리장치의 사시도이다.
도2는 종래의 태양전지 웨이퍼용 도핑 열처리 장치의 퍼네스 프레임의 상세도이다.
도3은 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터와 프로세스 튜브의 길이 방향 단면도이다.
도4는 도1에 도시된 히터의 6개 존에서 각각 가해지는 전압과 전류치와 이에 따른 전력량의 일실시예를 나타내는 도표이다.
도5a, 도5b는 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 부분사시도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 부분사시도이다.
도7은 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 종단면도이다.
도8은 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 결합되는 프로세스 튜브의 사시도이다.1 is a perspective view of a conventional doping heat treatment apparatus for a solar cell wafer.
2 is a detailed view of a furnace frame of a conventional doping heat treatment apparatus for a solar cell wafer.
3 is a longitudinal cross-sectional view of a doping heater and process tube for a solar cell wafer according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing an embodiment of voltage and current values applied in six zones of the heater shown in FIG.
5A and 5B are partial perspective views of a dope heater for a solar cell wafer according to the present invention.
6 is a partial perspective view of a dope heater for a solar cell wafer according to another embodiment of the present invention.
7 is a longitudinal sectional view of a dope heater for a solar cell wafer according to the present invention.
8 is a perspective view of a process tube coupled to a dope heater for a solar cell wafer according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a dope heater for a solar cell wafer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터와 프로세스 튜브의 길이 방향 단면도이다.3 is a longitudinal cross-sectional view of a doping heater and process tube for a solar cell wafer according to the present invention.

도3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터(8)는 열선 형태의 코일로 프로세스튜브(9)를 감싸고 있으며 히터의 온도범위가 공정 정상온도지대인 플랫존(flatzone)은 2150mm이고, 히터 내부가 6존 타입으로 온도범위는 900~ 1100℃ 까지 사용가능하다.Referring to FIG. 3, the dope heater 8 for a solar cell wafer according to the present invention encompasses the process tube 9 with a coil in the shape of a hot wire, and the flatzone in which the temperature range of the heater is the normal temperature zone is 2150 mm , The inside of the heater is 6 zone type, and the temperature range is 900 ~ 1100 ℃.

도3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 사이즈는 전체길이는 최소3285mm 에서 최대 3300, 외경은 최소 550mm 에서 최대 560mm, 플랫존은 최소 2150mm 에서 최대2200mm까지 가질 수 있는 형상이다.Referring to FIG. 3, the dope heater for a solar cell wafer according to the present invention has a total length of at least 3285 mm to a maximum of 3300, an outer diameter of at least 550 mm to a maximum of 560 mm, and a flat zone of at least 2150 mm to a maximum of 2200 mm .

도3에서 플랫존은 프로세스 튜브(9)의 전면부에 해당하는 F-zone과 후미에 해당하는 R-zone을 제외하고 4개의 존에 걸쳐져 있으며, 전기사양은 도4의 수치에서 +- 10% 변화량을 가질 수 있어, 최적의 상태로 웨이퍼를 열처리 할 수 있으며, 바람직하게는 상기 플랫존을 포함하여 상기 프로세스 튜브(9)를 둘러싸고 있는 히터(8)의 코일에 의해 발열되는 전력 용량은 100KW 이상 110KW 이하 정도가 된다.In FIG. 3, the flat zone extends over four zones except for the F-zone corresponding to the front portion of the process tube 9 and the R-zone corresponding to the rear portion, and the electrical specification is +10% The power capacity to be generated by the coil of the heater 8 surrounding the process tube 9 including the flat zone is preferably 100 KW or more and 110 KW or more Or less.

도4는 도1에 도시된 6-플랫존에서 각각 가해지는 전압과 전류치와 이에 따른 전력량의 일실시예를 나타내는 도표이다.FIG. 4 is a graph showing an embodiment of voltage and current values applied in the 6-flat zone shown in FIG.

도4에서 보면, 각각의 존에서 가해지는 전압과 전류치에 따라 대략 106.6KW 정도의 전력량이 가해지고 이에 따른 발열로써 프로세스 튜브(9)를 가열하게 된다. Referring to FIG. 4, a power amount of about 106.6 KW is applied depending on the voltage applied to each zone and the current value, and the process tube 9 is heated by the heat generated thereby.

도5a, 도5b는 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 부분사시도이다.5A and 5B are partial perspective views of a dope heater for a solar cell wafer according to the present invention.

도5a, 도5b를 참조하면, 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터(8)는 그 내부에 나선형의 코일이 감겨져 있어 열선(81)으로 발열하고, 상기 열선(81)을 히터 하우징(84)의 내벽에 고정하기 위한 열선 지지대(82)가 열선을 끼워서 정렬하면서 상기 히터 하우징(84)에 결합한다. 5A and 5B, a spiral coil is wound around a dope heater 8 for a solar cell wafer to generate heat as a heat ray 81 and heat the heat ray 81 to the inner wall of the heater housing 84 And a heat ray support 82 for fixing is coupled to the heater housing 84 while aligning the heat rays.

이때, 상기 히터 내부의 열선(81)은 전원이 연결되어 전력이 인가되어 발열되는데 보통 분당 25도씩 승온속도를 올리게 된다. At this time, the heating wire 81 inside the heater is connected to a power source and is heated by applying electric power. In this case, the heating rate is increased by 25 degrees per minute.

이 경우 승온속도를 빨리 올리도록 하면 열선(81)이 열적 손상을 많이 입게되고 이럴 경우 열선 자체의 변형이 많이 발생되면서 그 자체의 무게에 의하여 아래도 처지게 되어 공정에 문제를 일으키거나 나중에 프로세스 튜브(9)를 해체하는 경우 석영 프로세스튜브가 분해되지 않고, 석영튜브를 파손하는 원인이 될 수 있다.In this case, if the temperature raising rate is increased quickly, the heat ray 81 will suffer a lot of thermal damage. In this case, the heat ray itself is deformed much and is also lowered due to its own weight, (9) is disassembled, the quartz process tube may not be disassembled and the quartz tube may be damaged.

이러한 열선(81)의 처짐 현상을 방지하기 위해서 열선 처짐 방지 유닛(83)이 열선(81)과 히터(8)의 내벽에 설치된다.In order to prevent the sagging phenomenon of the heating wire 81, a heating wire sag prevention unit 83 is provided on the inner wall of the heating wire 81 and the heater 8.

상기 열선 처짐 방지 유닛(83)은 열선(81)에 끼워지는 시트부(83a)와 열선(81)이 처지는 간격을 고정하기 위한 간격 고정부(83b)와 상기 간격 고정부(81)의 표면에는 길이방향으로 나사산이 형성되어 있고 상기 간격 고정부(83b)의 일단이 상기 히터(8)의 내벽을 관통하여 돌출되면 너트(83c)가 체결되어 단단히 고정된다.The hot-wire shedding prevention unit 83 includes a gap 83a for fixing the gap between the sheet 83a and the heating wire 81 fitted to the heating wire 81, When a thread is formed in the longitudinal direction and one end of the interval fixing portion 83b protrudes through the inner wall of the heater 8, the nut 83c is fastened and tightly fixed.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 부분사시도이다.6 is a partial perspective view of a dope heater for a solar cell wafer according to another embodiment of the present invention.

도6을 참조하면, 도5a, 도5b에 도시된 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터(8) 내부에 나선형의 코일 형태의 열선(81)을 히터 하우징(84)의 내벽에 고정하기 위한 열선 지지대(82)가 열선(81)을 끼워서 정렬하면서 상기 히터 하우징(84)에 결합하는 구성뿐만 아니라, 히터(8)의 아래쪽 열선(81)에는 프로세스 튜브(9)가 히터(8)내로 진입할 때 결합을 안내하기 위한 튜브 가이드(85)가 더 구비되어 있다.6, a heating wire support 82 for fixing a helical coil-shaped heating wire 81 to the inner wall of the heater housing 84 is provided inside the dope heater 8 for the solar cell wafer shown in Figs. 5A and 5B As well as the structure in which the heat pipe 81 is inserted into the heater housing 84 while being aligned with the heat pipe 81 interposed therebetween is inserted into the lower heat pipe 81 of the heater 8 when the process tube 9 enters the heater 8 And a tube guide 85 for guiding it.

상기 튜브 가이드(85)는 히터(8) 내부에 석영 프로세스 튜브(9)를 투입하여 조립하는 경우에 보다 더 용이하면서도 정확하게, 프로세스 튜브(9)를 위치시킬 수 있도록 하는 것이다.The tube guide 85 allows the process tube 9 to be positioned more easily and accurately when the quartz process tube 9 is inserted into the heater 8 and assembled.

상기 석영 프로세스 튜브(9)를 히터 내부로 진입시키기 위한 상기 튜브 가이드(85)는 세라믹 파이프 형태로 설치되어 최적의 상태에서 프로세스 튜브(9)가 히터(8) 내부로 위치되도록 구비된 것일 뿐만 아니라, 상기 세라믹 튜브 가이드(85)는 석영 프로세스 튜브(9)가 공정 진행에 따라 고온에서 처짐이 일어나는 것을 방지하는 역할도 할 수 있도록 한 것이다.The tube guide 85 for introducing the quartz process tube 9 into the heater is installed in the form of a ceramic pipe so that the process tube 9 is positioned inside the heater 8 in an optimal state The ceramic tube guide 85 can prevent the quartz process tube 9 from being sagged at high temperatures as the process progresses.

또한, 프로세스 튜브(9)가 6-플랫존으로 늘어나서 히터 사이즈가 커짐으로 인하여 프로세스 튜브(9) 조립후 공정 종료 후 해체시에 상기 프로세스 튜브(9)가 히터(8)로부터 용이하게 분해되어 파손되지 않도록 할 수 있게 한다.In addition, since the process tube 9 is stretched in a six-flat zone and the size of the heater becomes large, the process tube 9 is easily disassembled from the heater 8 when the process tube 9 is disassembled after the completion of the process, .

도7은 본 발명에 따른 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터의 종단면도이고, 도8은 상기 히터에 결합되는 프로세스 튜브의 사시도이다.FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a dope heater for a solar cell wafer according to the present invention, and FIG. 8 is a perspective view of a process tube coupled to the heater.

도7, 도8을 참조하여, 본 발명에 따른 태양 전지 웨이퍼용 도핑 히터의 작용에 대하여 설명한다.The operation of the dope heater for a solar cell wafer according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

도7에 도시된 것과 같이, 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터(8) 내부에 나선형의 코일 형태의 열선(81)을 열선 처짐 방지 유닛(83)에 의하여 히터 하우징(84)의 내벽에 고정하여 상기 히터 하우징(84)에 결합하고, 히터(8)의 아래쪽 열선(81)에는 프로세스 튜브(9)가 히터(8)내로 진입할 때 결합을 안내하기 위한 튜브 가이드(85)가 구비되어 있다.7, a helical coil shaped heat ray 81 is fixed inside the dope heater 8 for the solar cell wafer to the inner wall of the heater housing 84 by the hot wire sag prevention unit 83, The lower heating line 81 of the heater 8 is coupled to the housing 84 and is provided with a tube guide 85 for guiding the engagement when the process tube 9 enters the heater 8.

이때, 상기 도8에 도시된 석영 프로세스 튜브(9)가 도7에 도시된 히터 내부로 진입할 때, 상기 프로세스 튜브(9)의 전방 측면에 좌우로 형성된 고정 결합부(91)가 상기 히터(8) 내부의 하부측 열선(81) 위에 안치된 가이드(85)를 따라 히터 내부로 깊숙이 전진하면서 안정적으로 설치된다.At this time, when the quartz process tube 9 shown in FIG. 8 enters the heater shown in FIG. 7, a fixed engagement portion 91 formed on the front side of the process tube 9 is formed in the heater 8 and the guide 85 positioned on the lower heating line 81 inside the heater.

도8에서 미설명부호 92는 태양전지용 웨이퍼에 도핑 공정을 진행하기 위한 반응가스의 공급관들을 나타낸다.In FIG. 8, reference numeral 92 denotes supply pipes for supplying a reactive gas for carrying out a doping process on a wafer for a solar cell.

태양전지용 웨이퍼가 공정이 진행되는 동안, 상기 튜브 가이드(85)는 석영 프로세스 튜브(9)를 지지하면서 프로세스 튜브(9)가 고온에서 처짐이 일어나는 것을 방지하게 되는 것이다. While the wafer for the solar cell is being processed, the tube guide 85 prevents the process tube 9 from sagging at high temperatures while supporting the quartz process tube 9.

또한, 상기 열선 방지 유닛(83)은 고온의 공정 진행에 따라 열선 변형에 의하여 열선이 처지게 되는 현상을 방지할 수 있도록 한다.In addition, the heat-ray prevention unit 83 can prevent the heat ray from being sagged due to the heat ray deformation as the high-temperature process proceeds.

그리고, 상기 열선 방지 유닛(83)과 상기 튜브 가이드(85)는 공정 완료 후 히터(8)에서부터 프로세스 튜브(9)를 해체하는 경우 석영 프로세스튜브가 파손되지 않고, 용이하게 해체할 수 있도록 하는 것이다. The heat ray prevention unit 83 and the tube guide 85 allow the quartz process tube to be easily disassembled without breaking when the process tube 9 is disassembled from the heater 8 after completion of the process .

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. .

1 : 소스케비넷 프레임 2 : 퍼네스 프레임
3 : 로더스테이션 프레임 4 : 컨트롤박스
5 : 이송장치 8 : 히터
9 : 프로세스튜브 10 : 석고블럭
11 : 차단기 12 : 도어
81 : 열선 81a : 공정튜브
82 : 열선 지지대 83 : 열선 처짐 방지 유닛
83a : 시트부 83b : 간격 고정부
83c : 너트 84 : 히터 하우징
85 : 튜브 가이드 91 : 고정 결합부
92 : 공급관 1: Source cabinet frame 2: Furnace frame
3: Loader station Frame 4: Control box
5: Feeding device 8: Heater
9: process tube 10: gypsum block
11: breaker 12: door
81: Heat line 81a: Process tube
82: heat line support 83: heat line deflection prevention unit
83a: seat portion 83b: interval fixing portion
83c: Nut 84: Heater housing
85: tube guide 91:
92: supply pipe

Claims (7)

태양전지 웨이퍼에 도핑 열처리를 위한 프로세스 튜브를 그 내부에 진입시켜 상기 프로세스 튜브를 에워싸고 가열하는 히터에 있어서,
상기 히터 내부에서 발열하도록 하우징 내부에 나선형의 코일이 감겨져서 형성되는 열선;
상기 열선을 하우징의 내벽에 고정하기 위해서 상기 열선을 끼워서 정렬하면서 상기 히터 하우징에 결합하는 열선 지지대;
공정 중 고온에 노출된 열선의 처짐 현상을 방지하기 위해 열선과 히터의 내벽에 설치되는 열선 처짐 방지 유닛; 및
상기 프로세스 튜브가 상기 히터 내부로 진입할 때 상기 프로세스 튜브의 전방 측면에 좌우로 형성된 고정 결합부의 결합을 안내하기 위한 튜브 가이드가 상기 히터 내부의 하부의 열선 위에 안치된 튜브 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터.1. A heater for enclosing and heating a process tube for doping heat treatment into a solar cell wafer,
A heating wire formed by winding a helical coil inside the housing to generate heat inside the heater;
A heating wire support for fixing the heating wire to the inner wall of the housing and connecting the heating wire to the heater housing while aligning the heating wire;
A hot wire sag preventing unit installed on the inner wall of the heater and the heat wire to prevent sagging of the hot wire exposed to the high temperature during the process; And
And a tube guide for guiding the engagement of the fixed joints formed on the front side of the process tube when the process tube enters the heater, the tube guide being positioned on the lower hot wire inside the heater. Doping heaters for solar cell wafers. 제 1 항에 있어서,
상기 열선지지대는,
상기 열선에 끼워지는 시트부;
상기 열선이 처지는 간격을 고정하고 그 표면에 길이방향으로 나사산이 형성된 간격 고정부; 및
상기 간격 고정부의 일단이 상기 히터의 내벽을 관통하여 돌출되면 체결하여 히터 벽에 단단히 고정시키는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터.The method according to claim 1,
The heat-
A sheet portion fitted to the hot wire;
A gap fixing part fixing the interval at which the hot wire is fixed and having threads formed on the surface thereof in the longitudinal direction; And
And a nut tightly fastened to the heater wall when one end of the gap fixing portion is protruded through the inner wall of the heater to fasten the spacer to the heater wall. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 튜브 가이드는 세라믹 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터.The method according to claim 1,
Wherein the tube guide is made of a ceramic material. 제 1 항에 있어서,
상기 프로세스튜브를 감싸고 있는 히터의 전체길이의 범위는 6개존으로 구성되어 3285mm 내지 3300mm인 것을 특징으로 하는 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터.The method according to claim 1,
Wherein the range of the total length of the heater surrounding the process tube is from 3285 mm to 3300 mm, which is composed of six zones. 제 1 항에 있어서,
상기 프로세스튜브를 감싸고 있는 히터의 공정 정상온도 지대인 플랫존(flatzone)의 범위는 2150mm 내지 2200mm인 것을 특징으로 하는 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터.The method according to claim 1,
Wherein the range of the flatzone which is the process normal temperature zone of the heater surrounding the process tube is 2150 mm to 2200 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 프로세스 튜브를 둘러싸고 있는 히터의 열선에 의해 발열되는 전력 용량의 범위는 100KW 이상 110KW 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지 웨이퍼용 도핑 히터.The method according to claim 1,
Wherein a power capacity range of the power generated by the hot wire of the heater surrounding the process tube is 100 KW or more and 110 KW or less.
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