磷扩散炉抽风管缓冲箱.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103103619A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103103619103103619A(43)申请公布日2013.05.15(21)申请号201310018329.6(22)申请日2013.01.17(71)申请人陈功地址313100浙江省湖州市长兴县县前东街1299号(72)发明人陈功(74)专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)33217代理人胡根良(51)Int.Cl.C30B31/16(2006.01)H01L21/223(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称磷扩散炉抽风管缓冲箱(57)摘要本发明公开了一种磷扩散炉抽风管缓冲箱，包括方形的缓冲箱体，所述缓冲箱体后侧壁上设有炉管开口，所述缓冲箱体前侧敞口并设有密封门，所述密封门右侧与缓冲箱体铰接，所述密封门左侧与缓冲箱体之间设有锁闭结构，所述密封门上设有导流结构，所述缓冲箱体右侧壁上设有抽风管开口。本发明的缓冲箱密封门上设有导流结构引导空气进入，因而，可以利用自然空气冷却扩散炉管中排除的尾气，防止熔化抽风管的特氟龙涂层。从而降低了抽风系统的腐蚀速度，避免了气化的三氯氧磷的泄露和中毒事故的发生。CN103103619ACN10369ACN103103619A权利要求书1/1页1.磷扩散炉抽风管缓冲箱，其特征在于：包括方形的缓冲箱体，所述缓冲箱体后侧壁上设有炉管开口，所述缓冲箱体前侧敞口并设有密封门，所述密封门右侧与缓冲箱体铰接，所述密封门左侧与缓冲箱体之间设有锁闭结构，所述密封门上设有导流结构，所述缓冲箱体右侧壁上设有抽风管开口。2.根据权利要求1所述的磷扩散炉抽风管缓冲箱，其特征在于：所述密封门上边沿、下边沿及右边沿设有密封条进行密封。3.根据权利要求2所述的磷扩散炉抽风管缓冲箱，其特征在于：所述导流结构为密封门左侧边沿的导流槽。4.根据权利要求3所述的磷扩散炉抽风管缓冲箱，其特征在于：所述锁闭结构包括导流槽中间安装的挂钩及缓冲箱体左侧边对应该挂钩设置的挂扣。5.根据权利要求1所述的磷扩散炉抽风管缓冲箱，其特征在于：所述缓冲箱为312不锈钢结构，所述缓冲箱内壁涂覆有特氟龙涂层。2CN103103619A说明书1/4页磷扩散炉抽风管缓冲箱技术领域[0001]本发明涉及半导体分立器件和太阳能电池片的制造领域。背景技术[0002]磷扩散是半导体分立器件、集成电路芯片和太阳能电池片制作PN结所必须的一道工艺，目前这道工艺所采用的技术是热扩散技术。半导体分立器件主要用于制造二极管、三极管、功率器件、IGBT及晶闸管等，该系列产品在国内有上百亿的销售额，产能非常庞大。另一方面作为太阳能电池片的用途，硅片运用也非常广泛，全球70%以上的太阳能电池片是使用硅片作为电池片的。2011年已经实现25GW的产能，多晶用量达到18万吨是半导体用量的6倍，因此太阳能的产量比半导体产量更大。国内能够生产太阳能电池硅片厂家约120多家，而能够生产半导体分立器件扩散片的厂家也达到几十家。用于磷扩散的扩散炉每个厂家基本有几十台到上百台，市场需求量很大。[0003]目前市场上技术成熟的磷扩散技术主要有三种：1、采用液态三氯氧磷源扩散；2、采用喷涂磷酸水溶液后链式扩散；3、采用磷源纸夹层后链式扩散。这三种磷扩散的方法以液态磷源扩散的方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，因此运用范围最广，生产厂家普遍采用该方法进行大批量生产。磷扩散方法的结构图如图1所示，[0004]磷扩散的化学反应方程式如下：[0005][0006]生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：[0007]2P2O5+5Si＝5SiO2+4P↓[0008]为了三氯氧磷能够充分反应必须在石英管内通入氮气的同时充入一定比例的氧气，三氯氧磷才能与硅充分反应，在硅表面形成一层磷——硅玻璃，磷向硅内扩散。[0009]携带有三氯氧磷的气体在通过高温的扩散炉管后并不能完全与硅反应，相当一部分未反应的三氯氧磷气体被排出炉管。而三氯氧磷具有以下的化学、物理性质：无色澄清液体。有刺激性气味。强烈发烟。有吸湿性。遇水和乙醇分解发热。相对密度(d25)1.645。熔点1.25℃。沸点105.8℃。中等毒，半数致死量(大鼠，经口)380mg/kg。有催泪性和腐蚀性。因此未反应的三氯氧磷不能任其扩散在空气中，需要将这些残留三氯氧磷抽走，否则对操作人员危害巨大。现有的扩散炉一般都在石英管出口处安装了抽风口将三氯氧磷抽离。这些抽风装置一般采用不锈钢或者铁皮制作，但是三氯氧磷的腐蚀作用非常强，一般半年到一年时间就会将这些抽风管腐蚀透，三氯氧磷就会泄露出来对操作员