[实用新型]一种外延尾气处理器快速维护的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种外延尾气处理器快速维护的装置。

背景技术

硅外延工艺是通过化学气相沉积的方法在硅抛光片上沉积一层单晶硅。生长单晶的硅源通常利用硅烷的分解、或者氢气还原硅氯烷而获得。外延工艺中需要大量的HCL，三氯硅烷(TCS)，二氯硅烷(DCS)，B₂H₆，PH₃，H₂等特殊气体，其中DCS，TCS，B₂H₆，PH₃都为剧毒气体，需要避免直接排入空气中，这些气体会影响厂房周边的人生和环境安全，尾气处理器是外延工艺过程中必须的尾气处理装置，外延用尾气处理器是专门设计处理外延尾气废气的装置。通过外延炉的排气管和尾气处理器的进气口连接，外延废气进入尾气处理内发生反应，然后排出无污染的气体。

一般的尾气处理装置包括燃烧式、水洗式、沉积式三种。水洗式通过尾气处理器的排气口和一个特制的文氏管连接，依靠文氏管提供的负压，使得外延炉内的工艺气体被抽入尾气处理器内。在尾气处理器内，外延废气中的HCL，TCS，B₂H₆，PH₃经过不断的水洗，充分和水发生反应而被去除。剩余的H₂、N₂被排到空气中。其中TCS(三氯硅烷)和水的反应为：

2SiHCl3+3H2O→O＝SiH-O-SiH＝O+6HCl

生成的Si₂H₂O₂为粉末状固体，而且随着时间的延长，这些粉末会聚集，生成白色絮状物，堵塞进气口。

在常压外延工艺中尾气处理器主要有两个作用：

1、处理外延沉积过程中产生的有毒废气

2、用尾气处理器文丘里产生的负压，在外延炉沉积腔内形成稳定的负压，保证外延层的正常生长。

由于尾气处理器内的水被雾化，形成大量水汽，所以在尾气的进气口，TCS和水汽会发生反应，并附着在进气口处，图1中尾气进气口在与氮气出口对应的位置上有絮状硅化物聚集。随着处理时间的延长，这些附着的硅化物不断的长大，逐渐堵塞进气口，导致外延炉内负压降低，正常生产不能进行。这时需要清理进气口的絮状硅化物，尾气处理系统需要停机，进行维护。

目前尾气处理器的维护主要有以下问题：

1、维护工作的安全性，由于TCS、B₂H₆、PH₃等为剧毒气体，为保证工作人员的安全，尾气处理器的维护工作必须等待外延工艺停止1小时左右，才能打开尾气管道。

2、进气口积累的絮状硅化物，在进入底部水槽内缺乏有效的方法将其粉碎。理论上这些絮状的化合物会在机器运行的过程中，经过水流的冲击被破碎。但是实际使用中发现，大部分硅化物很难被粉碎，而是在蓄水槽壁，水位传感器上聚集，会导致水位传感器失灵，尾气处理器发生错误报警后，外延炉也会被迫关机。由于尾气处理器报警导致的外延炉自动关机的直接损失大约5万美元。所以每次维护完成后，必须将水槽内的絮状化合物清理干净。

3.维护过程的复杂性，维护过程中需要断开多处连接管道，使用水枪(气枪)将进气口絮状硅化物清理干净。同时用过滤网在很小的入口内打捞絮状的硅化物。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种外延尾气处理器的快速维护的装置，主要是解决尾气处理器维护过程中维护时间过长，絮状硅化物不能有效清除的问题，延长尾气处理器的维护周期，进而整体上提高外延工艺的生产效率。

为达到上述发明的目的，本实用新型采用以下技术方案：这种外延尾气处理器快速维护的装置包括：水池、水雾过虑器，盲板，其特征在于：所述的盲板上装有以下几条进入水槽的管道：氮气吹扫管道，连接水泵的自来水或普通水管道，超声波发生器的探头。

本实用新型的优点是：在超声波的作用下，絮状硅化物被破碎成细小的颗粒而易于排掉，避免了原来拆开管路和盲板的麻烦，并避免了接口处卡箍的安装和拆卸以及由于卡箍反复装拆可能导致的管路漏气。缩短外延维护时间，延长尾气处理器的维护周期，进而整体上提高外延工艺的生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图