專利名稱：一種縮短外延尾氣處理器維護時間的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種縮短外延尾氣處理器維護時間的裝置。
背景技術(shù)：
外延工藝中需要大量的HCL,三氯氫硅(TCS) ,BA， PH:,， H2等特殊氣體，其 中，TCS,B晶，PH,都為劇毒氣體，這些氣體會影響廠房周邊的人生和環(huán)境安全， 需要避免直接排入空氣中，尾氣處理器是外延工藝過程中必須的尾氣處理裝置。 外延用尾氣處理器是專門設(shè)計處理外延尾氣廢氣的裝置。通過外延爐的排氣管和 尾氣處理器的進氣口連接，外延廢氣進入尾氣處理內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，然后排出無污染 的氣體。
一般的尾氣處理裝置包括燃燒式、水洗式、沉積式三種。水洗式通過尾氣處 理器的排氣口和一個特制的文氏管連接，依靠文氏管提供的負壓，使得外延爐內(nèi) 的工藝氣體被抽入尾氣處理器內(nèi)。在尾氣處理器內(nèi)，外延廢氣中的HCL, TCS, BA, PH,經(jīng)過不斷的水洗，充分和水發(fā)生反應(yīng)而被去除。剩余的H:,、 N2被排到空氣中。 其中TCS(三氯氮硅)和水的反應(yīng)為
2SiHCi3 + 3H20 — OSiH-OSiH=0+ 6HC1
生成的S^HA為粉末狀固體，而且隨著時間的延長，這些粉末會聚集，生 成白色絮狀物，堵塞進氣口。
在常壓外延工藝中尾氣處理器主要有兩個作用
1、 處理外延沉積過程中產(chǎn)生的有毒廢氣
2、 尾氣處理器文丘里產(chǎn)生的負壓，在外延爐沉積腔內(nèi)形成穩(wěn)定的負壓，保證外 延層的正常生長。
由于尾氣處理器內(nèi)的水被霧化，形成大量水汽，所以在尾氣的進氣口， TCS 和水汽會發(fā)生反應(yīng)，并附著在進氣口處。隨著處理時間的延長，這些附著的硅化 物不斷的長大，逐漸堵塞進氣口，導(dǎo)致外延爐內(nèi)負壓降低，正常生產(chǎn)不能進行。 這時需要清理進氣口的絮狀硅化物，尾氣處理系統(tǒng)需要停機，進行維護。
目前尾氣處理器的維護主要有以下問題
1、維護工作的安全性，由于TCS、 B2H6、 PH3等為劇毒氣體，為保證工作人員
的安全，尾氣處理器的維護工作必須等待外延工藝停止1小時左右，才能打開尾 氣管道。在打撈絮狀硅化物的過程中，也很有可能會有一些沒有反應(yīng)的毒氣泄漏出來。
2、進氣口積累的絮狀硅化物，在進入底部水槽內(nèi)缺乏有效的方法將其粉碎。 理論上這些絮狀的化合物會在機器運行的過程中，經(jīng)過水流的沖擊被破碎。但是 實際使用中發(fā)現(xiàn)，大部分硅化物很難被粉碎，而是在蓄水槽壁，水位傳感器上聚 集，會導(dǎo)致水位傳感器失靈，尾氣處理器發(fā)生錯誤報警后，外延爐也會被迫關(guān)機。 由于尾氣處理器報警導(dǎo)致的外延爐自動關(guān)機的直接損失大約5力美元。所以每次 維護完成后，必須將水槽內(nèi)的絮狀化合物清理干凈。
在實際生產(chǎn)中，縮短單次尾氣處理器的維護時間、延長尾氣處理器整體維護 周期，消除尾氣處理過程中形成的絮狀硅化物，是保證外延工藝JF常運行的必要 條件。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種縮短外延尾氣處理器維護時間的裝置，使用本 裝置可以減少系統(tǒng)的維護時間、延長維護周期，整體上提高外延工藝的生產(chǎn)效率， 保證外延工藝正常運行。
為達到上述目的，本實用新型釆用以下技術(shù)方案這種縮短外延尾氣處理器 維護時間的裝置，它包括水池、水霧過濾器，盲板，所述的盲板上裝有以下幾 條進入水槽的管道氮氣吹掃管道；自來水管道；由泵輸送化學(xué)液的管道；連接 水泵的管道，該管道通入水池的一端帶有漏斗。
化學(xué)藥品可以是氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
本實用新型的優(yōu)點是引入自動加堿和氮氣吹掃管路，在不拆開尾氣處理器 的基礎(chǔ)上，通過對尾氣處理系統(tǒng)的改進，可以減少系統(tǒng)的維護時間、延長維護周 期，整體上提高外延工藝的生產(chǎn)效率，在整個維護過程避免了相關(guān)管路的拆卸， 從而避免的管路中殘余氣體的泄漏。

圖l:本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
圖1中，虛線框以內(nèi)的裝置是本發(fā)明的增加部份。尾氣入口 I (AP)、尾氣
入口II (RP)、水霧過濾器6、水槽7等為原來機器固有裝置。新加的設(shè)施是通 過機器原來用作維護的盲板5處打孔，連接到機器的水槽內(nèi)。其中由左到右為 1.氮氣管道，由閥門VI開閉氮氣管道，其作用為吹掃硅化物(硅化物集聚在尾氣 進口，與氮氣出口相對應(yīng))；2.自來水管道，通過閥門V2開閉管路；化學(xué)泵3， 使用防腐蝕的化學(xué)泵從化學(xué)桶中抽取化學(xué)液，由閥門V3控制化學(xué)液是否進入水 槽。普通水泵4，其作用是將稀釋水槽內(nèi)經(jīng)過化學(xué)液溶解的絮狀物抽出，通過閥 門V4控制管路的開閉，而且連接水泵的管道通入水槽的另一頭為漏斗狀。
其中由泵輸送化學(xué)液的管道和自來水管道分別接至一個三通管的不同接口 上，該三通管的出口接一條管道，該管道通入水槽中，水泵的和自來水的使用通 過V3、 V2控制。尾氣入口 I 、尾氣入口II可切換使用。
使用本系統(tǒng)作尾氣處理器維護時，首先打開氮氣閥VI，通過氮氣的吹掃， 進氣口的絮狀硅化物脫落到水槽內(nèi)。通過簡單的氮氣吹掃裝置的安裝使得動作更 簡單，并避免了接口處卡箍的安裝和拆卸以及由于卡鏑反復(fù)裝拆可能導(dǎo)致的管路 漏氣。
本系統(tǒng)首先在箱體內(nèi)引入氮氣吹掃裝置來吹落進氣口的絮狀硅化物，原來的 維護方式是打開系統(tǒng)和外延尾氣的接口卡箍，使用水槍(氣槍)將絮狀硅化物吹 落。相對而言，通過簡單的氮氣吹掃裝置的安裝使得動作更簡單，并避免了接口 處卡箍的安裝和拆卸以及由于卡箍反復(fù)裝拆可能導(dǎo)致的管路漏氣。
當使用氮氣吹掃裝置將絮狀硅化物吹落后，利用水泵抽取水槽內(nèi)的水，同時 由于水泵的抽力，漂浮在水面上的絮狀硅化物被聚集在漏斗內(nèi)。關(guān)閉自來水閥門， 同時打開化學(xué)液闊門，啟動化學(xué)泵，將適量的濃堿加入漏斗內(nèi)。在濃堿的作用下， 硅化物約十分鐘后就被溶解。關(guān)閉化學(xué)液閥門，通入自來水將漏斗內(nèi)的堿液沖出 并稀釋。當水槽內(nèi)自來水到達一定液位時候，啟動普通水泵，將水槽內(nèi)的液體抽 到液面以下。通過反復(fù)的加水、抽水即可以達到將水槽內(nèi)絮狀硅化物排空的目的。
相比而言，機器供應(yīng)商提供的處理方法更為復(fù)雜，在打開入氣口的卡箍將絮 狀硅化物捅下后，需要打開尾氣處理器水箱的"盲板"，然后一些工具將廢渣打 撈出去。但是盲板孔徑和水槽體積相差懸殊，加上絮狀物漂浮在水面上，所以整 個操作過程很困難，且硅化物很容易被破碎，即使花很長時間也很難將漂浮物清 理干凈。殘余的漂浮物在機器運行時，會堵塞機器的過濾網(wǎng)，迸而導(dǎo)致系統(tǒng)的負
壓降低，影響外延工藝的正常運行。
按照原來的維護模式，經(jīng)常需要預(yù)防維護后過濾網(wǎng)的堵塞問題。在打撈絮狀 物的過程中，易碎的絮狀物很難被打撈干凈，這些殘余的硅化物在尾氣處理器后 序的運行中會堵塞過濾網(wǎng)，影響外延工藝的正常運行由于不能有效清理干凈絮狀 硅化物，所以絮狀物的清理加上相關(guān)的管路拆卸、安裝大約需要2小時，還有清 理、停機時間，整個的維護時間約為4 5小時。而使用新的維護方式，通過堿 液的溶解以及水泵的反復(fù)的把水槽內(nèi)的水抽干，使得殘余硅化物有效被清除，在 實際使用中，整個維護過程大約用時1小時。
權(quán)利要求1、一種縮短外延尾氣處理器維護時間的裝置，它包括水池、水霧過慮器，盲板，其特征在于所述的盲板上裝有以下幾條進入水槽的管路氮氣吹掃管道；自來水管道；由泵輸送化學(xué)液的管道；連接水泵的管道，該管道通入水池的一端帶有漏斗。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于自來水管道、由泵輸送化學(xué) 液的管道分別接至一個三通管的不同接口上，該三通管的出口接一條管道，管道 通入水槽中。
專利摘要本實用新型提供一種縮短外延尾氣處理器維護時間的裝置。它包括水池、水霧過濾器，盲板，所述的盲板上裝有以下幾條進入水槽的管路氮氣吹掃管道；自來水管道；由泵輸送化學(xué)液的管道；連接水泵的管道，該管道通入水池的一端帶有漏斗。本實用新型優(yōu)點是引入自動加堿和氮氣吹掃管路，在不拆開尾氣處理器的基礎(chǔ)上，通過對尾氣處理系統(tǒng)的改進，可以減少系統(tǒng)的維護時間、延長維護周期，整體上提高外延工藝的生產(chǎn)效率，在整個維護過程避免了相關(guān)管路的拆卸，從而避免的管路中殘余氣體的泄漏。
文檔編號B01D53/78GK201061753SQ20072016941
公開日2008年5月21日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者何自強, 馮泉林, 青 常 申請人:北京有色金屬研究總院;有研半導(dǎo)體材料股份有限公司