[發明專利]用于硅系材料蝕刻處理的除熱裝置及除熱裝置的工作方法

在審

• 申請號: 201910285003.7
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN111809244A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 宮尾秀一
• 申請（專利權）人: 西安奕斯偉硅片技術有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;蔡麗

本發明涉及單晶硅制備技術領域，具體涉及用于硅系材料蝕刻處理的除熱裝置及除熱裝置的工作方法。用于硅系材料蝕刻處理的除熱裝置，包括試劑槽；設置于試劑槽內的第一換熱器；以及冷凝器，在所述試劑槽與冷凝器之間設置有中間換熱槽；所述第一換熱器內流通的介質為水，所述第一換熱器的進水口與出水口均與中間換熱槽連接，以形成循環回路；所述中間換熱槽內設置有第二換熱器，且所述中間換熱槽內填充有水；所述第二換熱器與中間換熱槽以外的冷凝器連接。本發明所述除熱裝置，除熱效果好，安全性好，各部件使用壽命長。

技術領域

本發明涉及單晶硅制備技術領域，具體涉及用于硅系材料蝕刻處理的除熱裝置及除熱裝置的工作方法。

背景技術

生產單晶硅的方法主要有直拉法、區熔法和外延法。其中，直拉法用于生長單晶硅棒材。直拉法生長的單晶硅主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池等，市場份額占80％以上。

直拉法的生產過程主要包括以下步驟：

(1)對硅系材料進行預處理：其中包括蝕刻、清洗、烘干、稱重、包裝；

(2)將預處理后的硅系材料裝爐，抽真空；

(3)熔料；

(4)引晶；

(5)縮頸；

(6)放肩、轉肩；

(7)等徑生長；

(8)收尾；

(9)降溫停爐。

在對硅系材料進行預處理過程中，首先需要對硅系材料進行蝕刻。該步驟的作用是利用氫氟酸和硝酸的混合液去除硅系材料表面的污染物。蝕刻過程中，由于硅與氫氟酸發生反應時產生大量的反應熱，因此需要有效的去除這些反應熱，以保證蝕刻的穩定性以及生產安全。為了去除蝕刻過程中產生的反應熱，目前采用的裝置包括試劑槽和冷凝器，所述試劑槽內設置有換熱器，換熱器與冷凝器連接，冷凝器向換熱器內供給低溫的冷凝劑。冷凝劑一般采用乙二醇。

但是，由于蝕刻采用了氫氟酸和硝酸的混合液，該混合液具有強腐蝕性，不僅容易造成換熱器的腐蝕破損，而且容易滲透至換熱器中，與作為冷凝劑的乙二醇發生劇烈反應，腐蝕冷凝器，造成生產事故。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于硅系材料蝕刻處理的除熱裝置及除熱裝置的工作方法，所述除熱裝置不但可以有效去除蝕刻處理產生的熱量，而且安全性好，使用壽命長。

本發明提供了用于硅系材料蝕刻處理的除熱裝置，包括試劑槽；設置于試劑槽內的第一換熱器；以及冷凝器，在所述試劑槽與冷凝器之間設置有中間換熱槽；

所述第一換熱器內流通的介質為水，所述第一換熱器的進水口與出水口均與中間換熱槽連接，以形成循環回路；

所述中間換熱槽內設置有第二換熱器，且所述中間換熱槽內填充有水；

所述第二換熱器與冷凝器連接。

優選地，所述第一換熱器的進水口與中間換熱槽之間設置有泵，以驅動第一換熱器內的介質流動。

優選地，所述第二換熱器內流通的冷凝劑為乙二醇的水溶液。

優選地，所述第一換熱器的材質為氟化的飽和烴樹脂。

優選地，所述第二換熱器的材質為鐵或者不銹鋼。

優選地，所述第一換熱器內流通的水為純凈水或者超純水。

優選地，所述第一換熱器為螺旋狀蛇形管式換熱器。