專利名稱：一種外延尾氣處理器快速維護(hù)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種外延尾氣處理器快速維護(hù)的裝置。
背景技術(shù)：
硅外延工藝是通過化學(xué)氣相沉積的方法在硅拋光片上沉積一層單晶硅。生長 單晶的硅源通常利用硅烷的分解、或者氫氣還原硅氯烷而獲得。外延工藝中需要 大量的HCL，三氯硅烷(TCS) ， 二氯硅烷(DCS) , BA， PH:,， FL等特殊氣體，其 中DCS, TCS, B2H6， PHa都為劇毒氣體，需要避免直接排入空氣中，這些氣體會影 響廠房周邊的人生和環(huán)境安全，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(jì)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(jìn)氣口連接，外延廢氣進(jìn)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(gè)特制的文氏管連接，依靠文氏管提供的負(fù)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H2、隊(duì)被排到空氣中。 其中TCS (三氯硅烷)和水的反應(yīng)為
2SiHC13 + 3H20 ~> 0=SiH-0-SiHO+ 6HC1
生成的Si2HA為粉末狀固體，而且隨著時(shí)間的延長，這些粉末會聚集，生成白 色絮狀物，堵塞進(jìn)氣口。
在常壓外延工藝中尾氣處理器主要有兩個(gè)作用
1、 處理外延沉積過程中產(chǎn)生的有毒廢氣
2、 用尾氣處理器文丘里產(chǎn)生的負(fù)壓，在外延爐沉積腔內(nèi)形成穩(wěn)定的負(fù)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(jìn)氣口， TCS 和水汽會發(fā)生反應(yīng)，并附著在進(jìn)氣口處，圖l中尾氣進(jìn)氣口在與氮?dú)獬隹趯?yīng)的 位置上有絮狀硅化物聚集。隨著處理時(shí)間的延長，這些附著的硅化物不斷的長大， 逐漸堵塞進(jìn)氣口，導(dǎo)致外延爐內(nèi)負(fù)壓降低，正常生產(chǎn)不能進(jìn)行。這時(shí)需要清理進(jìn)
氣口的絮狀硅化物，尾氣處理系統(tǒng)需要停機(jī)，進(jìn)行維護(hù)。 目前尾氣處理器的維護(hù)主要有以下問題
1、 維護(hù)工作的安全性，由于TCS、 B2HB、 PH:,等為劇毒氣體，為保證工作人員
的安全，尾氣處理器的維護(hù)工作必須等待外延工藝停止1小時(shí)左右，才能打開尾 氣管道。
2、 進(jìn)氣口積累的絮狀硅化物，在進(jìn)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(jī)器運(yùn)行的過程中，經(jīng)過水流的沖擊被破碎。但是 實(shí)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(cuò)誤報(bào)警后，外延爐也會被迫關(guān)機(jī)。
由于尾氣處理器報(bào)警導(dǎo)致的外延爐自動關(guān)機(jī)的直接損失大約5萬美元。所以每次 維護(hù)完成后，必須將水槽內(nèi)的絮狀化合物清理干凈。
3、 維護(hù)過程的復(fù)雜性，維護(hù)過程中需要斷開多處連接管道，使用水槍(氣槍) 將進(jìn)氣口絮狀硅化物清理干凈。同時(shí)用過濾網(wǎng)在很小的入口內(nèi)打撈絮狀的硅化物。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種外延尾氣處理器的快速維護(hù)的裝置，主要是解 決尾氣處理器維護(hù)過程中維護(hù)時(shí)間過長，絮狀硅化物不能有效清除的問題，延長 尾氣處理器的維護(hù)周期，進(jìn)而整體上提高外延工藝的生產(chǎn)效率。
為達(dá)到上述發(fā)明的目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案這種外延尾氣處理 器快速維護(hù)的裝置包括水池、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(jìn)入水槽的管道:氮?dú)獯祾吖艿?，連接水泵的自來水或普通水管道， 超聲波發(fā)生器的探頭。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是在超聲波的作用下，絮狀硅化物被破碎成細(xì)小的顆粒 而易于排掉，避免了原來拆開管路和盲板的麻煩，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?？s短外延維護(hù)時(shí)間，延長尾氣 處理器的維護(hù)周期，進(jìn)而整體上提高外延工藝的生產(chǎn)效率。

圖1為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖1中，虛線框以內(nèi)的裝置是新加的部分，尾氣入口 I (AP)、尾氣入口II
(RP)、水霧過濾器6、水槽7為原來機(jī)器固有裝置。新加的設(shè)施是通過機(jī)器原 有用來作維護(hù)的盲板5連接到機(jī)器的水槽內(nèi)。其中由左到右為l.氮?dú)夤艿?，?閥門VI控制氮?dú)夤艿赖拈_閉，其作用為吹掃硅化物；2.超聲波發(fā)生器，其作用 為產(chǎn)生破碎絮狀硅化物的超聲波，超聲波的頻率為14 30KHZ;普通水泵3的進(jìn) 水口通過閥門V2來開閉，其作用是抽出水槽內(nèi)破碎的絮狀硅化物；自來水管道 4通過閥門V3開閉。
其中連接水泵的自來水或普通水的管道與自來水管道分別接至一個(gè)三通管 的不同接口上，該三通管的出口接一管道，該管道通入水槽中。水泵的使用和自
來水的使用通過V2、 V3控制。尾氣入口i、尾氣入口n可切換使用。
具體實(shí)施方式

使用本系統(tǒng)作維護(hù)時(shí)，首先打開氮?dú)忾烿I，通過氮?dú)獾拇祾?，進(jìn)氣口的絮
狀硅化物脫落到水槽內(nèi)。通過簡單的氮?dú)獯祾哐b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(dāng)使用氮?dú)獯祾哐b置將絮狀硅化物吹落后，打開自來水的閥門，增加水槽內(nèi)
的水位，使得液位浸沒超聲發(fā)生器后關(guān)閉自來水閥門。啟動超聲發(fā)生器2，在超 聲波的作用下，絮狀硅化物被粉碎成小的顆粒。經(jīng)過超聲波有效的破碎后，開啟 水泵的閥門，同時(shí)啟動水泵。由于水泵的水管插入到水槽的最低短，在水泵的抽 力下，水槽內(nèi)的硅化物和水被一起排出。反復(fù)的向水槽內(nèi)加水、抽水，使得硅化 物被有效排除。整個(gè)用時(shí)約1小時(shí)。
相比而言，機(jī)器供應(yīng)商提供的處理方法更為復(fù)雜，原來的維護(hù)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。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(gè)操作過程很很困難，且硅化物很容易被破碎，即使花很長時(shí)間也很 難將漂浮物清理干凈。殘余的漂浮物在機(jī)器運(yùn)行時(shí)，會堵塞機(jī)器的過濾網(wǎng)，進(jìn)而 導(dǎo)致系統(tǒng)的負(fù)壓降低，影響外延工藝的正常運(yùn)行。 一般維護(hù)時(shí)間約為4 5小時(shí)。
權(quán)利要求1、一種外延尾氣處理器快速維護(hù)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(jìn)入水槽的管道氮?dú)獯祾吖艿?，連接水泵的自來水或普通水管道，超聲波發(fā)生器的探頭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于連接水泵的自來水或普通水 的管道與自來水管道分別接至一個(gè)三通管的不同接口上，該三通管的出口接一管 道，管道通入水槽中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述的超聲波的頻率為14 30KHZ。
專利摘要一種外延尾氣處理器快速維護(hù)的裝置，它包括水池、水霧過慮器，盲板，所述的盲板上裝有以下幾條進(jìn)入水槽的管道氮?dú)獯祾吖艿溃B接水泵的自來水或普通水管道，超聲波發(fā)生器的探頭。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是在超聲波的作用下，絮狀硅化物被破碎成細(xì)小的顆粒而易于排掉，避免了原來拆開管路和盲板的麻煩，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?？s短外延維護(hù)時(shí)間，延長尾氣處理器的維護(hù)周期，進(jìn)而整體上提高外延工藝的生產(chǎn)效率。
文檔編號B01D53/78GK201061754SQ20072016941
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(qiáng), 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