[发明专利]用于硅系材料蚀刻处理的除热装置及除热装置的工作方法

说明书

本发明涉及单晶硅制备技术领域，具体涉及用于硅系材料蚀刻处理的除热装置及除热装置的工作方法。用于硅系材料蚀刻处理的除热装置，包括试剂槽；设置于试剂槽内的第一换热器；以及冷凝器，在所述试剂槽与冷凝器之间设置有中间换热槽；所述第一换热器内流通的介质为水，所述第一换热器的进水口与出水口均与中间换热槽连接，以形成循环回路；所述中间换热槽内设置有第二换热器，且所述中间换热槽内填充有水；所述第二换热器与中间换热槽以外的冷凝器连接。本发明所述除热装置，除热效果好，安全性好，各部件使用寿命长。

技术领域

本发明涉及单晶硅制备技术领域，具体涉及用于硅系材料蚀刻处理的除热装置及除热装置的工作方法。

背景技术

生产单晶硅的方法主要有直拉法、区熔法和外延法。其中，直拉法用于生长单晶硅棒材。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池等，市场份额占80％以上。

直拉法的生产过程主要包括以下步骤：

(1)对硅系材料进行预处理：其中包括蚀刻、清洗、烘干、称重、包装；

(2)将预处理后的硅系材料装炉，抽真空；

(3)熔料；

(4)引晶；

(5)缩颈；

(6)放肩、转肩；

(7)等径生长；

(8)收尾；

(9)降温停炉。

在对硅系材料进行预处理过程中，首先需要对硅系材料进行蚀刻。该步骤的作用是利用氢氟酸和硝酸的混合液去除硅系材料表面的污染物。蚀刻过程中，由于硅与氢氟酸发生反应时产生大量的反应热，因此需要有效的去除这些反应热，以保证蚀刻的稳定性以及生产安全。为了去除蚀刻过程中产生的反应热，目前采用的装置包括试剂槽和冷凝器，所述试剂槽内设置有换热器，换热器与冷凝器连接，冷凝器向换热器内供给低温的冷凝剂。冷凝剂一般采用乙二醇。

但是，由于蚀刻采用了氢氟酸和硝酸的混合液，该混合液具有强腐蚀性，不仅容易造成换热器的腐蚀破损，而且容易渗透至换热器中，与作为冷凝剂的乙二醇发生剧烈反应，腐蚀冷凝器，造成生产事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于硅系材料蚀刻处理的除热装置及除热装置的工作方法，所述除热装置不但可以有效去除蚀刻处理产生的热量，而且安全性好，使用寿命长。

本发明提供了用于硅系材料蚀刻处理的除热装置，包括试剂槽；设置于试剂槽内的第一换热器；以及冷凝器，在所述试剂槽与冷凝器之间设置有中间换热槽；

所述第一换热器内流通的介质为水，所述第一换热器的进水口与出水口均与中间换热槽连接，以形成循环回路；

所述中间换热槽内设置有第二换热器，且所述中间换热槽内填充有水；

所述第二换热器与冷凝器连接。

优选地，所述第一换热器的进水口与中间换热槽之间设置有泵，以驱动第一换热器内的介质流动。

优选地，所述第二换热器内流通的冷凝剂为乙二醇的水溶液。

优选地，所述第一换热器的材质为氟化的饱和烃树脂。

优选地，所述第二换热器的材质为铁或者不锈钢。

优选地，所述第一换热器内流通的水为纯净水或者超纯水。

优选地，所述第一换热器为螺旋状蛇形管式换热器。