[实用新型]一种用于小口径掺杂炉管的匀流板

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于半导体掺杂炉管的匀流板，具体涉及用于生产小尺寸半导体元器件（硅晶片）的掺杂炉管匀流板，属于晶硅太阳能电池及半导体制造技术领域。

背景技术

匀流板在半导体制造扩散掺杂工艺中被广泛应用，尤其是在晶体硅太阳能电池的生成过程中，用于制作PN结的扩散制结工序是核心工序。在进行扩散掺杂工艺时，于掺杂炉管石英舟一端通入扩散源，扩散元进入高温炉管腔体，发生热分解，并与管内的硅片发生反应，形成P-N结，在工业化生产中，如何保证炉管内气氛均匀均匀性及掺杂均匀性是大批量生产高质量产品所面临的最大问题。

目前，用于制备晶体硅太阳能电池的炉管匀流板多为凹槽型，使用时卡在炉管浆之上。随着小尺寸硅晶片（＜6英寸）生产需求量的不断增长，上述凹槽型匀流板在与小口径掺杂炉管匹配过程中逐渐表现出弊端：由于其与炉管壁距离较近，进出舟时二者容易发生摩擦或碰撞而导致大批次报废，实用性不强；尺寸缩小后会影响炉管气氛分布及掺杂均匀性，导致硅晶片方阻均匀性变差，电池片转换效率降低。因此，在保证匀流效果的前提下，开发一种专门适用于小口径掺杂炉管的小尺寸匀流板十分必要。

实用新型内容  

    针对现有技术存在的上述缺陷，本申请人通过缩小匀流板整体尺寸，更改

匀流孔的排列和尺寸，提供一种用于小口径掺杂炉管的匀流板。本实用新型匀流效果好，结构简单，加工和安装方便，实用性强，可有效提高硅晶片的掺杂均匀性，特别适用于小尺寸晶体硅太阳能电池的批量生产。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于小口径掺杂炉管的匀流板，该匀流板适用于小尺寸硅晶片的扩散掺杂，包括依次平行排列的主匀流板和两层副匀流板，主匀流板和副匀流板呈圆形或方形，其尺寸与所述硅晶片相当；主匀流板上布置有中心匀流大孔以及围绕中心匀流大孔呈多层圆环状分布的边缘匀流小孔，副匀流板上布置有中心匀流小孔以及围绕中心匀流小孔呈多层圆环状分布的边缘匀流小孔。

其进一步的技术方案为：

主匀流板和两层副匀流板三者依次相距2~3cm。

主匀流板和两层副匀流板材质为石英板。 

主匀流板和两层副匀流板三者通过石英棒连接为一体。

中心匀流大孔直径为1.5~2.0cm。

边缘匀流小孔和中心匀流小孔直径为0.5~1.0cm。

主匀流板和副匀流板呈圆形，直径为5~6英寸。

匀流板和副匀流板厚度为0.2~0.3cm。

本实用新型与现有掺杂炉管匀流板相比，具有如下优点：

本实用新型专门匹配用于制造小尺寸硅晶片（＜6英寸）的小口径掺杂炉管，采用独特的匀流孔排列、匀流孔孔径以及板间距设计，先通过主匀流板中心大孔和边缘小孔达到掺杂源气流的初步匀流分散，再通过两层副匀流板中心和边缘小孔进一步提高气氛均匀性，同时有效改善炉管内温度场分布，三重匀流，使得掺杂源气流均匀地分散到待扩散硅晶片上，有利于提高方块电阻的均匀性；本实用新型在保证良好匀流效果的前提下缩小了匀流板整体尺寸，结构简单，加工和安装方便，实用性强，特别适用于小尺寸晶体硅太阳能电池的批量生产。

附图说明

图1为实施例中主匀流板主视结构示意图。

图2为实施例中副匀流板主视结构示意图。

图3为本实用新型匀流板的A-A剖视结构示意图。

图4为本实用新型的应用布置图，其中，1：主匀流板，2：副匀流板，7：小口径掺杂炉管，8：炉管进气口，9：待扩散硅晶片。

具体实施方式

以下结合附图，并通过实施例对本实用新型进行具体说明。

如图3所示，本实用新型包括依次平行排列的主匀流板1和两层副匀流板2，主匀流板1和副匀流板2为圆形石英板，直径5英寸，厚度0.2cm，三者之间依次相距3cm并通过石英棒6连接为一体；如图1所示，主匀流板1上布置有中心匀流大孔3以及围绕中心匀流大孔3多层圆环状分布的边缘匀流小孔4；如图2所示，副匀流板2上布置有中心匀流小孔5以及围绕中心匀流小孔5呈多层圆环状分布的边缘匀流小孔4；上述中心匀流大孔直径为1.5cm，中心匀流小孔5及边缘匀流小孔4直径为0.5cm。

如图4所示，在5英寸硅晶片批量生产工艺中，将该匀流板置于口径6英寸的掺杂炉管7内，掺杂源气流通过炉管进气口8进入，先通过主匀流板1初步匀流分散，再依次通过两层副匀流板2进一步提高气氛均匀性，同时有效改善炉管内温度场分布，使得气流均匀地分布到待扩散硅晶片9上，从而提高硅晶片方块电阻的均匀性。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。