[發(fā)明專利]一種用于擴(kuò)散爐的稱重恒溫槽及其參數(shù)自動調(diào)整方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910873694.2 | 申請日： | 2019-09-17 |
| 公開（公告）號： | CN110531796B | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 田杰成;徐有根 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南艾科威智能裝備有限公司 |
| 主分類號： | G05D21/02 | 分類號： | G05D21/02 |
| 代理公司： | 長沙心智力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43233 | 代理人： | 謝如意 |
| 地址： | 410000 湖南省長沙市望城經(jīng)濟(jì)技術(shù)開*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 擴(kuò)散 稱重 恒溫槽 及其 參數(shù) 自動 調(diào)整 方法 | ||
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于擴(kuò)散爐的稱重恒溫槽，包括對源液冷卻控溫的溫控平臺、罩設(shè)在所述溫控平臺上方的隔熱外殼，以及設(shè)置在所述溫控平臺上方且用于放置源液的源瓶托盤，所述源瓶托盤上設(shè)有用于實(shí)時計(jì)算源液重量的稱重單元，所述稱重單元連接有總控制器，所述總控制器通訊連接有氣流通量單元，所述總控制器根據(jù)所述稱重單元得到的源液重量，計(jì)算所述氣流通量單元的氧氣需求量和所述溫控平臺的制冷條件；采用自動計(jì)算降溫時長，確定溫度控制單元的工作時間，同時自動計(jì)算氧氣的需求量，自動確定氧氣管道通入擴(kuò)散爐的流量，提高設(shè)備的稼動率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明實(shí)施例涉及磷擴(kuò)散技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于擴(kuò)散爐的稱重恒溫槽及其參數(shù)自動調(diào)整方法。
背景技術(shù)
由于硅太陽電池實(shí)際生產(chǎn)中均采用P型硅片，因此需要形成N型層才能得到PN結(jié)，這通常是通過在高溫條件下利用磷源擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn)的，POCl3是目前磷擴(kuò)散用得較多的一種雜質(zhì)源，是一種無色透明的液體，具有刺激性氣味，性質(zhì)不穩(wěn)定，很容易發(fā)生水解，同時也極易揮發(fā)。
擴(kuò)散爐的工藝原理就是在硅片中摻入磷原子形成N型半導(dǎo)體，POCL3在高溫600℃時會分解，POCl3在擴(kuò)散爐的化學(xué)反應(yīng)方程式為：
5POCl3＝P2O5+3PCl5；
然后P2O5與Si，O2反應(yīng)生成二氧化硅、磷和氯氣：
4PCl5+5O2＝2P2O5+10Cl2；2P2O5+5Si＝5Si O2+4P。
這工藝的反應(yīng)中最主要的就是O2和POCL3，所以它們的流量會直接影響到硅片的阻值，因此在擴(kuò)散爐工作時，需要對POCL3源液稱重后，并根據(jù)源液重量計(jì)算氧氣的通入量，并且同時為了保證揮發(fā)的POCL3液體導(dǎo)入擴(kuò)散爐中的穩(wěn)定性，在氧氣中混合增加氮?dú)猓獨(dú)鈱y帶揮發(fā)的POCL3液體通入擴(kuò)散爐內(nèi)。
另外由于POCL3源液極易揮發(fā)，在稱重時，需要保持恒溫槽的低溫條件，但是現(xiàn)有的恒溫槽還存在如下缺陷：
(1)、無法實(shí)現(xiàn)同步對源液瓶的上下兩端同步降溫冷卻，因此POCL3源液在稱重時不穩(wěn)定，容易揮發(fā)；
(2)POCL3源液稱重操作沒有和冷卻溫度、氧氣的需求量有機(jī)融合，無法實(shí)時準(zhǔn)確反應(yīng)源液重量與對應(yīng)的氣流量、溫度等擴(kuò)散工藝參數(shù)，需要人工憑借經(jīng)驗(yàn)調(diào)用工藝文件，過程繁瑣且耗時長。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于擴(kuò)散爐的稱重恒溫槽及其參數(shù)自動調(diào)整方法，采用自動計(jì)算降溫時長，確定溫度控制單元的工作時間，同時自動計(jì)算氧氣的需求量，自動確定氧氣管道通入擴(kuò)散爐的流量，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)時準(zhǔn)確反應(yīng)源液重量與對應(yīng)的氣流量、溫度等擴(kuò)散工藝參數(shù)的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施方式提供如下技術(shù)方案：一種用于擴(kuò)散爐的稱重恒溫槽，包括對源液冷卻控溫的溫控平臺、罩設(shè)在所述溫控平臺上方的隔熱外殼，以及設(shè)置在所述溫控平臺上方且用于放置源液的源瓶托盤，所述源瓶托盤上設(shè)有用于實(shí)時計(jì)算源液重量的稱重單元，所述稱重單元連接有總控制器，所述總控制器通訊連接有氣流通量單元，所述總控制器根據(jù)所述稱重單元得到的源液重量，計(jì)算所述氣流通量單元的氧氣需求量和所述溫控平臺的制冷條件。
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