[发明专利]一种可提升硅片方阻均匀性的扩散炉

说明书

本发明属于半导体扩散工艺设备领域，公开一种可提升硅片方阻均匀性的扩散炉，包括：炉门、炉体、进气管、出气管和隔热部，炉体一侧开口，炉门安装在炉体的开口处，炉门一端与炉体铰接，进气管和出气管分别与炉体连通，进气管至少为两个，炉体内靠近炉门一侧活动设置有隔热部。本方案可以使炉口气体浓度以及停留时间增加，并采用多路进气管，改善炉口处气体均匀性，提升了炉口附近硅片方阻扩散的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体扩散工艺设备领域，特别是涉及一种可提升硅片方阻均匀性的扩散炉。

背景技术

扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，常用于大规模集成电路、电力电子行业中。光伏产业中，扩散炉主要用于太阳能电池热扩散工艺，通过预热的含有P、N的工艺气体扩散到硅片，形成太阳能电池结，而结的质量直接影响太阳能电池的转换效率，因此扩散工艺好坏对太阳能电池质量起关键性作用。

扩散过程中，扩散方阻的均匀性是扩散工艺的关键指标，温度和气流是影响均匀性的两个关键因素。经验证，扩散炉炉口处方阻均匀性较差，而影响炉口均匀性的原因主要为以下两方面：

首先，传统扩散炉炉门一般采用橡胶密封圈来密封，橡胶在高温下容易膨胀变形，进而需要对密封圈进行冷却，对炉门的冷却将影响工艺气体扩散，温度低气体分子扩散能力下降，此时炉口处工艺气体分子扩散能力低于炉体中部，进而形成炉尾扩散方阻较大。

其次，传统扩散炉反应管只有一路进气，受气体流向影响，容易形成管口和管尾工艺气体含量差异，即反应管尾部扩散工艺气体浓度大，而炉口部分工艺气体浓度相对较小，由于扩散炉内各个位置的温度恒定，工艺气体的浓度越大扩散电阻越小，导致采用上述扩散方法后方阻自炉口到炉尾递减，炉体内扩散方阻的一致性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提升硅片方阻均匀性的扩散炉，以改善上述现有技术扩散工艺中炉口硅片方阻均匀性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种可提升硅片方阻均匀性的扩散炉，包括炉门、炉体、进气管、出气管和隔热部，所述炉体一侧开口，所述炉门安装在所述炉体的开口处，所述炉门一端与所述炉体铰接，所述进气管和所述出气管分别与所述炉体连通，所述进气管至少为两个，所述炉体内靠近炉门一侧活动设置有所述隔热部。

进一步的，所述隔热部为隔热板，所述隔热板中间开设有通孔，所述隔热板外边缘与所述炉体内壁贴合。

进一步的，还包括连接杆和止挡部，所述连接杆的一端与所述炉门固定连接，所述炉门上端与所述炉体铰接，所述连接杆的另一端与所述隔热板固定连接，所述炉体内壁下侧向上凸起形成止挡部，所述止挡部包括结合面和止挡面，所述结合面与所述隔热板下边缘抵接，所述止挡面与所述隔热板侧面抵接，用以限制所述隔热板向远离炉门一侧移动。

进一步的，所述出气管与所述炉体下端连通，所述出气管设置在所述炉门与所述隔热板之间。

进一步的，所述炉体远离炉门的端面设置两个所述进气管，两个所述进气管相对于所述炉体轴心对称布置。

进一步的，还包括分流结构，设置于远离炉门侧，所述分流结构将所述炉体逐级分隔成多个腔室。

进一步的，所述分流结构包括固定杆和多个分流板，多个所述分流板均平行布置，并与所述固定杆垂直固定连接，所述固定杆两端与所述炉体固定连接，所述分流板侧边与所述炉体侧壁固定连接。

进一步的，多个所述分流板包括一块第一分流板、两块第二分流板、四块第三分流板，多个所述分流板靠近炉门的一端对齐设置，所述第二分流板的长度介于所述第一分流板的长度与所述第三分流板的长度之间，所述第三分流板的长度小于第二分流板所述的长度，所述第一分流板设置在所述炉体轴线上，两块所述第二分流板分别设置在两个所述进气管轴线上，所述第三分流板设置在每个所述第二分流板相邻两侧，多个所述分流板之间的间距相等。