[实用新型]一种PN结扩散或钝化用单峰高温的加热炉

说明书

本实用新型提供了一种PN结扩散或钝化用单峰高温的加热炉。该加热炉具有温度控制设备，加热炉主体为炉管，炉管一端为硅片进口，另一端为硅片出口，炉管的硅片进口端和出口端为低温区，中部为高温区。本实用新型的上述PN结扩散或钝化用单峰高温的加热炉可以用于硅片的扩散和钝化。通过上述加热炉实现的扩散和钝化提高了多硅片进出炉烧结工艺的一致性，提高特性参数的一致性。

技术领域

本实用新型涉及一种加热炉，尤其涉及一种PN结扩散或钝化用的具有单峰高温的加热炉，属于PN结制备技术领域。

背景技术

在半导体器件制备中扩散工序和钝化是尤为关键的工序，其决定了PN结的均匀性和可控性。

现有的扩散工序一般在扩散炉中进行，扩散炉为一个密闭的加热腔室，表面缠绕加热丝。现有的扩散炉加热丝均匀缠绕，产品单方向进出。该扩散炉的作业方式较简单，炉体做工简单，但是，当需要实现快速升温扩散时，则需要分批次作业，炉口和炉尾的扩散一致性差，电性参数片间存在较大差异。

玻璃钝化烧结降温过程中，玻璃粉流动温度点至软化温度点降温速度越快，微晶体直径小，其玻璃应力消失越快，可减少硅片变形及破片，以及提高产品烧结点特性一致性；目前的玻璃钝化烧结炉，由于其热容量较大，降温速度较慢，不易于玻璃膜成型，产品的单点进出，导致产品存在先进后出的状况，影响产品电性参数一致性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于PN结制备过程中硅片扩散和钝化的加热炉，该加热炉可以实现快速进出，提高多硅片进出炉烧结工艺的一致性，提高特性参数的一致性。

为了实现上述技术目的，本实用新型首先提供了一种PN结扩散或钝化用单峰高温的加热炉，该加热炉具有温度控制设备，加热炉主体为炉管，炉管一端为硅片进口，另一端为硅片出口，炉管的硅片进口端和出口端为低温区，中部为高温区；

温度控制设备为加热丝，沿炉管的长度方向至少包括3段不同缠绕间隔的加热丝；

第一段加热丝的缠绕间隔：第二段加热丝的缠绕间隔：第三段加热丝的缠绕间隔为2-3:1-2:2-3。

在本实用新型的PN结扩散或钝化用单峰高温的加热炉中，炉管的温度呈梯度分布具有一个高温单峰，沿炉管的长度方向，先是低温区而后是高温区，高温区后又是低温区(其温度曲线具有一个高温区间或点)。具有单峰高温的加热炉在对材料进行加热时，可以有效提高材料的降温速率，并且，可以实现多个材料的同时加热，提高生产效率并保证多个材料的性能的一致性。再结合设置进口端和出口端分别在炉管两端，可以使材料受热均匀，受热情况一致。

在本实用新型的一具体实施方式中，温度控制设备可以是加热丝，通过加热丝的非均匀缠绕(缠绕在炉管外表面)实现单峰高温，缠绕密度不同，炉管中间的缠绕间隔最密，两端的缠绕间隔稀。

在本实用新型的一具体实施方式中，沿炉管的长度方向设置为3段不同缠绕间隔的加热丝，其中，第一段加热丝的缠绕间隔：第二段加热丝的缠绕间隔：第三段加热丝的缠绕间隔可以为2-3:1-2:2-3、3-4:1-2:3-4、或3-4:2-3:3-4(其中不包括3段加热丝的缠绕间隔相同的情况)。

具体地，第一段加热丝的缠绕间隔为15mm-20mm，第二段加热丝的缠绕间隔为10mm-15mm，第三段加热丝的缠绕间隔为15mm-20mm；或者，第一段加热丝的缠绕间隔为10mm-15mm，第二段加热丝的缠绕间隔为5mm-10mm，第三段加热丝的缠绕间隔为10mm-15mm；或者，第一段加热丝的缠绕间隔为15mm-20mm，第二段加热丝的缠绕间隔为5mm-10mm，第三段加热丝的缠绕间隔为15mm-20mm。