用於密封擴散爐內石英管的密封裝置的製作方法
2023-12-02 16:54:51
專利名稱：用於密封擴散爐內石英管的密封裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及生產太陽電池所用的矽片的擴散爐，尤其涉及一種用於密封擴散 爐內石英管的密封裝置。
背景技術：
擴散爐是太陽電池生產過程中的關鍵設備之一，其用來對生產太陽電池的矽基板 進行擴散工藝從而在矽基板表面形成P-N結，它的主要用途是對半導體進行摻雜，即在高 溫條件下將摻雜材料擴散入矽片，從而改變和控制半導體內雜質的類型、濃度和分布，以便 在半導體上建立起不同的電特性區域。擴散爐內的溫度控制對擴散的質量有著重大影響， 因此，在工藝過程中對擴散爐內溫度有嚴格的要求。擴散時一般是將矽片先置於石英舟中，然後通過送片槳將裝有矽片的石英舟送入 擴散爐中進行擴散工藝。圖1為現有技術中矽片加熱之前送片槳未推入電阻爐櫃中或矽片 加熱之後送片槳被拉出電阻爐櫃時閉管第二代擴散爐的整體結構示意圖。圖2為圖1中虛 線框內所示的現有石英爐門密封裝置的放大結構示意圖。如圖1和圖2所示，該擴散爐包 括控制櫃10、淨化臺20、排廢櫃30、電阻爐櫃40、氣源櫃50。該擴散爐還包括石英管密封 裝置、送片槳22、設置在淨化臺20上的懸臂推拉舟21，以及設置在電阻爐櫃40內的石英管 41和設置在所述石英管41內的接液盤42，其中所述石英管密封裝置包括石英爐門221、隔 熱包222、擋熱板223。石英管41具有管口，該石英管41用於太陽能電池矽片進行高溫擴 散工藝，在擴散工藝中由於需要使用液態三氯氧磷作為擴散源，因此會產生附屬物偏磷酸。 接液盤42用於盛接冷凝後的偏磷酸。石英爐門221用於在懸臂推拉舟21將裝有矽片的送 片槳22送入石英管41之後密封石英管管口，以防止石英管41內的氣體和熱量洩露。隔熱 包222用於隔熱，而擋熱板223用於二次隔熱和氣流分布。由於石英爐門221和隔熱包222 之間是相互獨立的，使得現有技術中的石英管密封裝置存在如下缺點1、由於石英爐門221內外兩側之間的溫度差非常大，使得石英管41內的偏磷酸容 易冷凝在石英爐門221內側上，從而容易腐蝕石英爐門221及石英管41，所以需要經常清洗 石英管41 ；2、冷凝的偏磷酸滴落到接液盤42上，會腐蝕甚至腐蝕穿透該接液盤42，因此需要 及時更換被腐蝕穿透的接液盤42，從而增加了該擴散爐總體的運行維護成本；3、如果不及時更換被腐蝕穿的接液盤42，會導致偏磷酸又會從接液盤42內漏滴 到矽片上，從而導致該矽片擴散不良。
實用新型內容本實用新型目的在於，提供一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，用以解決現有技術中在高溫制結過程中由於冷凝偏磷酸過多而產生的諸多問題。為實現上述目的，本實用新型提供一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，包 括石英爐門和隔熱包，所述石英爐門和隔熱包連接為一整體。[0009]作為優選，所述石英爐門和隔熱包可通過高溫焊接、粘接或卡接等方式連接為一 整體。本實用新型另一目的還在於提供一種具有上述密封裝置的擴散爐，用以解決現有 技術中在高溫制結過程中因冷凝偏磷酸過多而產生的設備維護及矽片擴散質量問題。本實用新型通過將石英爐門和隔熱包連接成一個整體，使該石英爐門密封裝置具 有以下有益效果1、降低了爐門附近內外的溫差，減少了偏磷酸的冷凝，有效抑制了冷凝 偏磷酸對石英管和石英爐門的腐蝕，從而提高了石英管和石英爐門的使用壽命，並且 延長 了石英管的清洗維護周期；2、降低了接液盤因冷凝偏磷酸而導致的被腐蝕甚至被穿孔的可 能，從而減少了該擴散爐總體的運行維護成本；3、延長了接液盤的使用壽命，從而使得矽片 因接液盤被腐蝕穿而造成的矽片擴散不良率下降；另外，由於隔熱包與爐門為一整體，兩者 之間沒有空隙，所以相比原有設備的隔熱包，本實用新型的隔熱包的厚度可以比原有的隔 熱包厚度減小，從而降低了設備成本。
圖1為現有技術中矽片加熱之前送片槳未推入電阻爐櫃中或矽片加熱之後送片 槳被拉出電阻爐櫃時閉管第二代擴散爐的整體結構示意圖；圖2為圖1中虛線框內所示的結構的放大示意圖；圖3為本實用新型實施例所提供的一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置的 結構示意圖。主要附圖標記
現有技術10控制櫃20淨化臺21懸臂推拉舟 22送片槳221石英爐門222隔熱包223擋熱板30排廢櫃40 電阻爐櫃41 石英管42接液盤50氣源櫃本實用新型1 隔熱包2 擋熱板具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型具體實施例進行詳細說明。圖3為本實用新型實施例所提供的一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置的 結構示意圖。如圖3所示，該石英管密封裝置包括石英爐門221和隔熱包1，所述石英爐門 221和隔熱包1連接為一整體。作為優選，所述石英爐門221和隔熱包1通過高溫焊接的方 式連接為一整體，當然也可以通過粘接、卡接或其它方式使其連接為一整體。本實施例中，所述隔熱包1的厚度可以與現有隔熱包222的厚度相同。當然，在保 證隔熱效果的前提下，為了使隔熱包1與石英管內高溫氣體的接觸面積少及節省隔熱包1的製作成本，本實施例中隔熱包1的厚度可以比現有擴散爐中的隔熱包222的厚度小。作為優選，所述隔熱包1的厚度與現有隔熱包222的厚度相比減薄了大約1/4，即，本實施例中實際使用的隔熱包1的厚度約是現有隔熱包222的厚度的3/4。當然，本實施例 中所述石英爐門密封裝置還可以包括擋熱板2，其用於二次隔熱和氣流分布。本實施例中，通過將石英爐門221和隔熱包1高溫焊接在一起，使得石英爐門221 內側不會出現溫度差，也就不會產生冷凝偏磷酸，從而避免了石英爐門221被冷凝的偏磷 酸腐蝕。而隔熱包1由於具有隔熱作用其溫差效果不是很大，因此偏磷酸的冷凝不是很明 顯。而且如果隔熱包1的厚度減薄的話，其整體與氣體接觸的面積減少，從而進一步減少了 偏磷酸冷凝的機率。本實用新型另一方面提供一種擴散爐，包括控制櫃10、淨化臺20、排廢櫃30、電阻 爐櫃40、氣源櫃50以及如上所述的擴散爐內石英管密封裝置。本實用新型的擴散爐可以解 決現有技術中在高溫制結過程中因冷凝偏磷酸過多而產生的設備維護及矽片擴散質量問 題。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤 飾也視為落在本實用新型的權利要求所要求的保護範圍之內。
權利要求一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，包括石英爐門和隔熱包，其特徵在於，所述石英爐門和隔熱包連接為一整體。
2.根據權利要求1所述的用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，其特徵在於，所述石 英爐門和隔熱包通過高溫焊接方式連接為一整體。
3.根據權利要求1所述的用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，其特徵在於，所述石 英爐門和隔熱包通過粘接方式連接為一整體。
4.根據權利要求1所述的用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，其特徵在於，所述石 英爐門和隔熱包通過卡接方式連接為一整體。
5.一種擴散爐，包括控制櫃、淨化臺、排廢櫃、電阻爐櫃以及氣源櫃，其特徵在於，所述 擴散爐還包括如權利要求1至4任一項所述的擴散爐內石英管的密封裝置。
專利摘要本實用新型涉及製造太陽電池形成矽片表面P-N結的擴散爐，尤其涉及一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置。本實用新型公開的一種用於密封擴散爐內石英管的密封裝置，包括石英爐門和隔熱包，所述石英爐門和隔熱包連接為一整體。本實用新型可以減少偏磷酸的冷凝，有效抑制冷凝偏磷酸對石英管和石英爐門的腐蝕，從而提高了石英管和石英爐門的使用壽命，並且延長了石英管的清洗周期；降低接液盤因冷凝偏磷酸而導致的被腐蝕甚至被穿孔的可能，從而減少了該擴散爐總體的運行成本以及延長接液盤的使用壽命，從而使得矽片因接液盤被腐蝕穿透而造成的矽片擴散不良率下降。
文檔編號C30B31/00GK201588007SQ201020114119
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者左凱鋒, 梁飛, 王輝, 葛新華 申請人:無錫尚德太陽能電力有限公司