直拉單晶爐的管道清潔方法

315 編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng) 來源：山東有研艾斯半導(dǎo)體材料有限公司

2024-11-06 15:58:25

權(quán)利要求

1.一種直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，在單晶爐下爐室(1)上端設(shè)置配備有真空壓力表(3)的不銹鋼爐蓋(2)，該不銹鋼爐蓋(2)可拆卸地與單晶爐下爐室(1)密封連接;在單晶爐管道連接真空泵的一端附近增設(shè)快速放氣閥(4)，該快速放氣閥(4)通過電動(dòng)控制裝置(5)對(duì)處于負(fù)壓狀態(tài)的密閉空間進(jìn)行快速進(jìn)氣;

在單晶拉制結(jié)束后，將不銹鋼爐蓋(2)與單晶爐下爐室(1)密封連接后，按以下步驟進(jìn)行管道清潔：

步驟1：開啟真空泵將單晶爐下爐室(1)內(nèi)壓強(qiáng)抽至壓力表示數(shù)為-0.1 MPa;關(guān)閉真空泵及真空泵閥門，保壓10 min后若單晶爐下爐室(1)內(nèi)壓力表示數(shù)基本不變，開啟快速放氣閥(4)，使外界空氣發(fā)生迅速倒灌，至壓力表示數(shù)為0;

步驟2：打開不銹鋼爐蓋(2)，使用清潔工具對(duì)單晶爐下爐室(1)堆積的粉塵及管道口附著的粉塵進(jìn)行清理;

步驟3：重復(fù)以上步驟1、步驟2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，所述不銹鋼爐蓋(2)的壁厚為12-15mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，所述不銹鋼爐蓋(2)下沿與單晶爐下爐室(1)上沿形狀一致，通過設(shè)置密封圈(6)實(shí)現(xiàn)不銹鋼爐蓋(2)與單晶爐下爐室(1)之間的密封連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，在所述不銹鋼爐蓋(2)帶有定位釘(7)，用于插入單晶爐下爐室(1)的定位孔(8)中，以確保不銹鋼爐蓋(2)與單晶爐下爐室(1)之間緊密貼合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，所述步驟1、步驟2的重復(fù)次數(shù)為5~8次。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，在單晶拉制結(jié)束后，首先使用機(jī)械方法對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行清理，再使用權(quán)利要求1所述的方法進(jìn)行清理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，所述步驟1、步驟2的重復(fù)次數(shù)為2~4次。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及一種直拉單晶爐的管道清潔方法，屬于單晶硅制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)直拉單晶硅的生產(chǎn)效率及質(zhì)量提出了更大的挑戰(zhàn)。在直拉單晶生產(chǎn)過程中，保護(hù)氣流會(huì)將單晶表面附著的揮發(fā)物以及雜質(zhì)排出，這些揮發(fā)物及雜質(zhì)會(huì)在排氣管道里堆積，若不進(jìn)行清理則很容易造成管道的堵塞，從而導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部壓力增加或不穩(wěn)定，進(jìn)而影響單晶的生長質(zhì)量。如果氣體無法順暢排出，可能會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)氣體在爐內(nèi)積聚，污染硅晶體，很容易導(dǎo)致單晶雜質(zhì)含量超標(biāo)報(bào)廢。另外長期的管道堵塞會(huì)增加真空泵的負(fù)荷，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過熱或損壞，增加維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。因此，需要在停止生產(chǎn)后要對(duì)管道內(nèi)的粉塵進(jìn)行清理。

[0003]目前直拉單晶行業(yè)普遍采用自制工具進(jìn)行機(jī)械式清理，如使用刷頭對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行清掃隨后利用吸塵器將粉塵吸出。但受管道結(jié)構(gòu)的限制，對(duì)于管道的連接處、彎曲轉(zhuǎn)角處、閥門附近等位置，無法做到完全清理。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種直拉單晶爐的管道清潔方法，采用該方法能夠簡單快速地將單晶爐排氣管道內(nèi)壁不易清理處堆積的粉塵清理干凈。

[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種直拉單晶爐的管道清潔方法，其特征在于，在單晶爐下爐室上端設(shè)置配備有真空壓力表的不銹鋼爐蓋，該不銹鋼爐蓋可拆卸地與單晶爐下爐室密封連接;在單晶爐管道連接真空泵的一端附近增設(shè)快速放氣閥，該快速放氣閥通過電動(dòng)控制裝置對(duì)處于負(fù)壓狀態(tài)的密閉空間進(jìn)行快速進(jìn)氣;

在單晶拉制結(jié)束后，將不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室密封連接后，按以下步驟進(jìn)行管道清潔：

步驟1：開啟真空泵將單晶爐下爐室內(nèi)壓強(qiáng)抽至壓力表示數(shù)為-0.1 MPa;關(guān)閉真空泵及真空泵閥門，保壓10 min后若單晶爐下爐室內(nèi)壓力表示數(shù)基本不變，開啟快速放氣閥，使外界空氣發(fā)生迅速倒灌，至壓力表示數(shù)為0;

步驟2：打開不銹鋼爐蓋，使用清潔工具對(duì)單晶爐下爐室堆積的粉塵及管道口附著的粉塵進(jìn)行清理;

步驟3：重復(fù)以上步驟1、步驟2。

[0006]進(jìn)一步地，所述不銹鋼爐蓋的壁厚至少為10 mm。

[0007]進(jìn)一步地，不銹鋼爐蓋下沿與單晶爐下爐室上沿形狀一致，通過設(shè)置密封圈實(shí)現(xiàn)不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室之間的密封連接。

[0008]進(jìn)一步地，在所述不銹鋼爐蓋帶有定位釘，用于插入單晶爐下爐室的定位孔中，以確保不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室之間緊密貼合。

[0009]進(jìn)一步地，所述步驟1、步驟2的重復(fù)次數(shù)為5~8次。

[0010]進(jìn)一步地，在單晶拉制結(jié)束后，準(zhǔn)備清理管道時(shí)，首先使用機(jī)械方法對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行清理，再使用本發(fā)明的方法進(jìn)行清理。這種情況下，可適當(dāng)減少上述步驟1、步驟2的重復(fù)次數(shù)，例如，重復(fù)2~4次即可。

[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明通過將單晶爐下爐室抽至負(fù)壓狀態(tài)，然后利用氣流倒灌將管道內(nèi)壁不易清理之處(如連接處、彎曲轉(zhuǎn)角處、閥門附近等)堆積的粉塵裹挾入單晶爐下爐室中，隨后清理單晶爐下爐室內(nèi)及管道口，如此重復(fù)數(shù)次即可將管道中粉塵清理干凈，從而保證后續(xù)產(chǎn)出的單晶質(zhì)量。

附圖說明

[0012]圖1為本發(fā)明中增設(shè)的快速放氣閥以及不銹鋼爐蓋的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

[0013]圖2為對(duì)比例1中使用機(jī)械方法進(jìn)行管道清理的結(jié)果圖示。

[0014]圖3為實(shí)施例1及實(shí)施例2中使用本發(fā)明方法后管道內(nèi)堆積及內(nèi)壁附著的粉塵受空氣裹挾進(jìn)入單晶爐下爐室的過程圖示。

[0015]附圖標(biāo)記

1 單晶爐下爐室;2 不銹鋼爐蓋;3 真空壓力表;4 快速放氣閥;5 電動(dòng)控制裝置;6密封圈;7 定位釘;8 定位孔;9 粉塵。

具體實(shí)施方式

[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

[0017]圖1為本發(fā)明中增設(shè)的快速放氣閥以及不銹鋼爐蓋的局部結(jié)構(gòu)示意圖，該圖中的管道結(jié)構(gòu)只是示意性的，為了方便而將示意圖中的管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，實(shí)際生產(chǎn)中的設(shè)備管道結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。如圖1所示，在單晶爐下爐室1的上端設(shè)置配備有真空壓力表3的不銹鋼爐蓋2，該不銹鋼爐蓋2可拆卸地與單晶爐下爐室1密封連接(圖中示出的是二者未密封連接之前的狀態(tài));在單晶爐管道連接真空泵的一端附近增設(shè)快速放氣閥4，該快速放氣閥4通過電動(dòng)控制裝置5對(duì)處于負(fù)壓狀態(tài)的密閉空間進(jìn)行快速進(jìn)氣;即若單晶爐下爐室內(nèi)為負(fù)壓狀態(tài)(不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室密封連接之后抽真空后)，快速放氣閥4開啟后外界空氣會(huì)從該快速放氣閥進(jìn)入管道，沖刷管道內(nèi)的粉塵9并將其帶入單晶爐下爐室內(nèi)。

[0018]如圖1所示，不銹鋼爐蓋下沿與單晶爐下爐室上沿形狀一致，通過設(shè)置密封圈實(shí)現(xiàn)不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室之間的密封連接，例如，分別在不銹鋼爐蓋2下沿及單晶爐下爐室1上沿對(duì)應(yīng)位置設(shè)置半圓形凹槽，并在凹槽內(nèi)設(shè)置密封圈6，在不銹鋼爐蓋2設(shè)有定位釘7，在單晶爐下爐室1設(shè)有定位孔8，通過定位針7插入到定位孔中，來實(shí)現(xiàn)不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室之間的緊密貼合并密封連接。

[0019]清理管道時(shí)，將不銹鋼蓋通過定位釘與定位孔與單晶爐下爐室貼合，關(guān)閉快速放氣閥，打開真空泵及真空泵閥門，當(dāng)壓力表示數(shù)達(dá)到-0.1 MPa時(shí)，關(guān)閉真空泵及真空泵閥門，保壓10 min后若壓力保持不變，打開快速放氣閥，此時(shí)單晶爐下爐室內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，快速放氣閥開啟后外界空氣會(huì)瞬間發(fā)生倒灌，因此管道內(nèi)的粉塵會(huì)隨著外界空氣的進(jìn)入被排到單晶爐下爐室內(nèi)。

[0020]對(duì)比例1

在單晶拉制結(jié)束后，使用刷頭對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行清掃，并在管道口放置吸塵器管將粉塵吸出，其結(jié)果如圖2所示，在管道轉(zhuǎn)彎處、閥門附近很容易存在粉塵堆積。

[0021]實(shí)施例1

步驟1：在單晶拉制結(jié)束后，準(zhǔn)備清理管道時(shí)，首先使用蘸有無水乙醇的紗布或3M紙，將密封圈、單晶爐下爐室上沿以及不銹鋼爐蓋下沿擦拭一遍。

[0022]步驟2：通過將不銹鋼爐蓋上的定位釘插入到單晶爐下爐室上的定位孔中，使不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室緊密貼合，密封連接。確認(rèn)快速放氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)，打開真空泵及真空泵閥門，觀察壓力表，當(dāng)壓力表示數(shù)達(dá)到-0.1 MPa時(shí)，關(guān)閉真空泵及真空泵閥門，保壓10 min。

[0023]步驟3：保壓結(jié)束后若壓力基本保持不變，打開快速放氣閥，使外界空氣發(fā)生倒灌，待到壓力表示數(shù)為0之后，打開不銹鋼爐蓋，使用清潔工具對(duì)單晶爐下爐室堆積的粉塵及管道口附著的粉塵進(jìn)行清理。

[0024]步驟4：重復(fù)上述步驟1~3，重復(fù)5次。此時(shí)管道內(nèi)堆積的粉塵受空氣裹挾均進(jìn)入單晶爐下爐室內(nèi)，清理干凈，最終效果如圖3所示。

[0025]實(shí)施例2

步驟1：在單晶拉制結(jié)束后，準(zhǔn)備清理管道時(shí)，首先使用機(jī)械方法對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行清理，使用刷頭將管壁附著的粉塵刮落，隨后使用吸塵器在管道口將管道內(nèi)粉塵吸出。

[0026]步驟2：使用蘸有無水乙醇的紗布或3M紙，將密封圈、單晶爐下爐室上沿以及不銹鋼爐蓋下沿擦拭一遍。

[0027]步驟3：通過將不銹鋼爐蓋上的定位釘插入到單晶爐下爐室上的定位孔中，使不銹鋼爐蓋與單晶爐下爐室緊密貼合，密封連接。確認(rèn)快速放氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)，打開真空泵及真空泵閥門，觀察壓力表，當(dāng)壓力表示數(shù)達(dá)到-0.1 MPa時(shí)，關(guān)閉真空泵及真空泵閥門，保壓10 min。

[0028]步驟4：保壓結(jié)束后若壓力基本保持不變，打開快速放氣閥，使外界空氣發(fā)生倒灌，待到壓力表示數(shù)為0之后，打開不銹鋼爐蓋，使用清潔工具對(duì)單晶爐下爐室堆積的粉塵及管道口附著的粉塵進(jìn)行清理。

[0029]步驟5：重復(fù)上述步驟2~4，重復(fù)2次。此時(shí)管道內(nèi)堆積的粉塵受空氣裹挾均進(jìn)入單晶爐下爐室內(nèi)，清理干凈，最終效果如圖3所示。

說明書附圖(3)