一種半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，包括物料儲罐、恒溫水浴槽、真空蒸餾塔、壓力表、壓縮機(jī)、熱交換器、電滲析裝置、閥門、高純化試劑儲罐并按其順序相連接，本發(fā)明優(yōu)點在于，采用低溫真空蒸餾，將化學(xué)試劑在低溫下蒸發(fā)成蒸汽，然后在熱交換器的作用下，轉(zhuǎn)成液態(tài)化學(xué)試劑，并通過電滲析裝置，最終使半導(dǎo)體用化學(xué)試劑的離子濃度降低到1ppb以下，達(dá)到了EMI-C8的要求，本發(fā)明處理效果高，處理得到的試劑純度高；整個處理過程的自動化程度非常高，可以連續(xù)進(jìn)行運行。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)試劑純化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑 的純化裝置。 一種半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 超純電子級化學(xué)試劑（Ultra-clean and High-purity Reagents)，又稱工藝化學(xué) 品（Process Chemicals),是超大規(guī)模集成電路制作過程中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)化工材料之一。超 純電子級N-甲基甲酰胺（NMF)，二甘醇胺（DGA)、二甲基乙酰胺（DMAC)、二甲基亞砜（DMS0) 等都是微電子化學(xué)試劑中很重要的品中，已廣泛用于半導(dǎo)體元件的生產(chǎn)、超大龜毛集成電 路裝配以及加工過程中的清洗、腐蝕等方面。
[0003] 近年來由于IT工業(yè)的迅速發(fā)展，對所用化學(xué)試劑純度要求越來越高，特別是隨著 集成電路的尺寸向微小化和處理向高速化方向發(fā)展，對電子級化學(xué)品的純度提出了更為苛 刻的要求；電子級N-甲基甲酰胺（NMF)，二甘醇胺（DGA)、二甲基乙酰胺（DMAC)、二甲基亞 砜（DMS0)等的純度已由單一陽離子含量的ppm級，發(fā)展到目前的ppb級；與之相應(yīng)的對電 子級N-甲基甲酰胺（NMF)，二甘醇胺（DGA)、二甲基乙酰胺（DMAC)、二甲基亞砜（DMS0)等的 要求也已從SEMI-C1和SEMI-C7標(biāo)準(zhǔn)提升至SEMI-C8和SEMI-C12標(biāo)準(zhǔn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對目前半導(dǎo)體元件中用到的化學(xué)試劑N-甲基甲酰胺（NMF)，二 甘醇胺（DGA)、二甲基乙酰胺（DMAC)、二甲基亞砜（DMS0)中金屬含量高的弊端，提供一種 利用真空蒸餾和電滲析來去除金屬離子的裝置，具有對化學(xué)試劑中金屬離子去除率高且成 本低的特點。半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑的純化裝置，主要包括物料儲罐、真空蒸餾塔、 壓縮機(jī)、熱交換器、電滲析裝置、閥門、壓力表、高純化試劑儲罐、恒溫水浴槽；將所述物料儲 罐、所述真空蒸餾塔、所述壓力表、所述壓縮機(jī)、所述熱交換器、所述電滲析裝置、所述閥門、 所述高純化學(xué)試劑儲罐按順序連接。
[0005] 依照本發(fā)明的一個方面，在真空蒸餾塔里，化學(xué)試劑在溫度為40?60°C進(jìn)行蒸 發(fā)。
[0006] 依照本發(fā)明的一個方面，利用壓縮機(jī)將真空蒸餾塔里面的壓力壓縮至200? 500Pa〇
[0007] 依照本發(fā)明的一個方面，恒溫水浴槽的溫度控制在60°C左右，利用恒溫水浴槽的 熱量，對真空蒸餾塔里面的化學(xué)試劑進(jìn)行加熱。
[0008] 依照本發(fā)明的一個方面，化學(xué)試劑在真空蒸餾塔里面由于氣壓下降，致使所處理 化學(xué)試劑的蒸汽壓下降。
[0009] 依照本發(fā)明的一個方面，從真空蒸餾塔出來試劑蒸汽通過熱交換器進(jìn)行冷卻。
[0010] 依照本發(fā)明的一個方面，冷卻后的化學(xué)試劑經(jīng)過電滲析裝置，使化學(xué)試劑的離子 濃度小于lppb以下。 toon] 本發(fā)明的特點是：采用低溫真空蒸餾，將化學(xué)試劑在低溫下蒸發(fā)成蒸汽，然后在熱 交換器的作用下，轉(zhuǎn)成液態(tài)化學(xué)試劑，并通過電滲析裝置，最終使半導(dǎo)體用化學(xué)試劑的離子 濃度降低到lppb以下。本發(fā)明處理效果高，處理得到的試劑純度高；整個處理過程的自動 化程度非常高，可以連續(xù)進(jìn)行運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明所述的一種半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中：
[0014] 1物料儲罐，2閥門，3真空蒸餾塔，4壓縮機(jī)，5熱交換器，6電滲析裝置，7高純化學(xué) 試劑儲罐，8冷卻水管道，9壓力表，10恒溫水浴槽。

【具體實施方式】
[0015] 以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016] 參考圖1，本發(fā)明提供一種電子化學(xué)試劑純化裝置，包括物料儲罐1、閥門2、真空 蒸餾塔3、壓縮機(jī)4、熱交換器5、電滲析裝置6、高純化學(xué)試劑儲罐7、冷卻水管道8、壓力表 9、恒溫水浴槽10,并按其順序進(jìn)行連接。
[0017] 將待處理化學(xué)試劑通過管道進(jìn)入物料儲罐1中，然后在負(fù)壓的作用下含有金屬離 子的化學(xué)試劑進(jìn)入到真空蒸餾塔3里面，在真空蒸餾塔里面，由于壓縮機(jī)4的作用，里面的 壓力降到200?500Pa，使得待處理化學(xué)試劑的飽和蒸汽壓下降，在外部恒溫水槽10的加熱 下，待處理化學(xué)試劑快速蒸發(fā)，通過管道進(jìn)入到熱交換器5里面，通過熱交換，化學(xué)試劑蒸 汽將冷卻成液體，然后冷卻的化學(xué)試劑進(jìn)入到電滲析裝置6中，使冷卻液的離子濃度進(jìn)一 步降低，降低到lppb以下，最后處理后的高純化學(xué)試劑進(jìn)入到高純化學(xué)試劑儲罐7中。
[0018] 真空蒸餾塔3在整個裝置中所起的作用是化學(xué)試劑在低溫下進(jìn)行蒸發(fā)。
[0019] 恒溫水槽10在整個裝置中所起的作用是對真空蒸餾塔里面的化學(xué)試劑進(jìn)行加 熱。
[0020] 壓縮機(jī)4在整個裝置中所起的作用是將真空蒸餾塔里面的壓力壓縮到200? 500Pa〇
[0021] 熱交換器5在整個裝置中所起的作用是將化學(xué)試劑的蒸汽冷卻，轉(zhuǎn)化成液態(tài)化學(xué) 試劑。
[0022] 電滲析裝置6在整個裝置中所起的作用是將化學(xué)試劑中的離子濃度進(jìn)一步降低， 降低到lppb以下。
[0023] 本發(fā)明的特點是：采用低溫真空蒸餾，將化學(xué)試劑在低溫下蒸發(fā)成蒸汽，然后在熱 交換器的作用下，轉(zhuǎn)成液態(tài)化學(xué)試劑，并通過電滲析裝置，最終使半導(dǎo)體用化學(xué)試劑的離子 濃度降低到lppb以下。本發(fā)明處理效果高，處理得到的試劑純度高；整個處理過程的自動 化程度非常高，可以連續(xù)進(jìn)行運行。
[0024] 下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但實施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025] 實施例1
[0026] 將二甘醇胺（DGA)放入試劑儲罐中，然后開啟本發(fā)明裝置的閥門和壓縮機(jī)，進(jìn)行 對二甘醇胺（DGA)的純化，純化結(jié)果見表1。
[0027] 表1二甘醇胺（DGA)處理前后離子濃度比較
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，其特征在于，包括物料儲罐、恒溫水浴 槽、真空蒸餾塔、壓力表、壓縮機(jī)、熱交換器、電滲析裝置、閥門、高純化試劑儲罐并按其順序 相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，其特征在于，在真 空蒸餾塔里，化學(xué)試劑在溫度為40?60°C下進(jìn)行蒸發(fā)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，其特征在于，利用 恒溫水浴槽的熱量，對真空蒸餾塔里面的化學(xué)試劑進(jìn)行加熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，其特征在于，壓縮 機(jī)將真空蒸餾塔里面的壓力壓縮到200?500Pa。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，其特征在于，熱交 換器將化學(xué)試劑的蒸汽冷卻，轉(zhuǎn)化成液態(tài)化學(xué)試劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體用超純電子級化學(xué)試劑純化裝置，其特征在于，電滲 析裝置將化學(xué)試劑中的離子濃度進(jìn)一步降低，降低到lppb以下。
【文檔編號】C07C213/10GK104109101SQ201310222439
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】張雷, 吳小飛, 石耀洲 申請人:上海志誠化工有限公司