用于金属化合物的清洁溶剂和清洁方法

文档序号:7246514阅读:509来源:国知局
专利名称:用于金属化合物的清洁溶剂和清洁方法
用于金属化合物的清洁溶剂和清洁方法相关申请的交叉引用本申请要求2010年6月17日提交的美国非临时申请12/817,777的权益,该非临时申请要求2010年3月3日提交的美国临时申请61/310,134的权益,其全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
有机金属化合物用作多种目的的材料,如作为用于制造光伏电池和平板显示器的透明导电氧化物。许多有机金属化合物如二乙基锌(DEZn)容易分解且在分解时产生金属化合物。在DEZn的情况下,分解产生固体Zn和乙烷/乙烯,乙烷/乙烯因其与DEZn之间的蒸气压差而倾向于积聚在蒸气区中并使储存容器中的压力增大。在将有机金属化合物供应至生产设备期间,所述金属化合物逐渐沉积在储槽、供应设备零件和注入管中。由于金属化合物不仅污染生产工艺,而且造成供应系统中所用的零件堵塞,因此这成为一个问题。图I为向生产设备400供应有机金属化合物211的典型系统的图。为了向生产设备400供应有机金属化合物211,将载气250经由载气进入管251、载气进入阀252和分布器253引入起泡器210中,随后使载气250分散于起泡器210中的有机金属化合物211中。引入起泡器210中的载气250被有机金属化合物211饱和且所述饱和混合物经由供应阀242、过滤器243、气体流量控制器244以及供应管245和280供应至生产设备400。供应设备200包括起泡器210、供应管245、管233以及位于管245和管233上的零件,例如气体质量流量控制器244和过滤器243。供应管280为供应设备200与生产设备400之间的管道,以箭头表示。供应管280也可具有位于其上的零件,例如阀门、连接件、气体流量控制器、气 体流量计、过滤器等(未示出)。再注入管180为供应设备200与注入阀142之间的管道,其也由箭头表示,注入阀142安装在位于再注入设备100中的储槽110上。再注入管180也可含有诸如液体质量流量控制器144等的零件。供应设备起泡器210中的有机金属化合物211液位因再注入设备100而可保持恒定,即使在起泡器210中的有机金属化合物211的使用过程中也是如此。有机金属化合物211可在不排空起泡器210的情况下连续使用。上文所述的储槽110将液体有机金属化合物111注入起泡器210中。为了将有机金属化合物111注入起泡器210中,将载气150经由载气进入管151和载气进入阀152引入储槽110中,并使储槽110加压。然后,将有机金属化合物111经由虹吸管141、注入阀142、注入管143、液体质量流量控制器144、供应设备管233和注入阀232输送,从而将化合物111注入起泡器210中。当储槽110排空时,将储槽110运送至化学品制造商处。通过提供另一储槽110来维持有机金属化合物向起泡器210的连续供应。在向储槽110中注入新鲜或新制有机金属化合物111之前,由化学品制造商定期移除沉积在储槽110上的金属化合物(未示出)。注满新鲜有机金属化合物111的储槽HO可随后与供应设备200连接并再次使用。半导体工业或光伏工业中所用的储槽通常由钢(例如不锈钢)制成。由于沉积在储槽中的金属化合物难以溶于大多数有机溶剂中,因此在向储槽中注入新制有机金属化合物之前,通常使用强腐蚀性酸溶液(如氢氟酸或硝酸溶液)作为清洁溶剂。清洁其上沉积有金属化合物的储槽存在若干难题。许多有机金属化合物(如DEZn)与水剧烈反应且因此残留于槽中的任何残余DEZn可在氢氟酸或硝酸溶液中与水反应。该剧烈反应可导致发生必须加以控制的危险情况。与使用氢氟酸或硝酸溶液有关的第二个问题是所述酸对储槽中所含的材料的侵蚀性。强酸会腐蚀钢,因此暴露时间应最短以限制对钢材料的任何不利影响。因此,为了避免腐蚀,当从不锈钢储槽中清洁分解的金属化合物时,必须控制清洁工艺、酸浓度和酸清洁时间。为了防止储槽在酸清洁后受到腐蚀,还必须用纯水长时间清洗储槽以移除残留酸。此夕卜,在纯水清洗之后,必须用氮气长时间吹扫储槽以干燥储槽,从而避免导致有机金属化合物(如DEZn)与储槽中任何残余水之间的剧烈反应。在不腐蚀钢制设备的情况下选择性清洁沉积在该设备上的金属化合物是困难的。因此,必须精确控制酸浓度和酸清洁时间以避免腐蚀设备。因而,使用常用酸性溶液(如氢氟酸或硝酸)清洁任何设备(如储槽、阀门、管路、流量控制器等)是一个复杂的过程,这是 因为必须确保足够的酸暴露时间以移除分解的金属化合物而不损害设备中所含的材料并确保在方法中有机金属化合物从不与水接触以避免任何潜在剧烈反应。因此,使用酸性溶液的清洁方法具有许多步骤,因此时间长且费用大。清洁储槽的时间长且常规清洁方法需要精确控制的原因在于酸溶液中含有大量水(>50重量%的H2O)且水与许多有机金属化合物(如DEZn)剧烈反应。尽管如此,酸溶液已通常用作不锈钢储槽或其他设备的清洁溶液,即使酸对钢具有腐蚀性,这是因为有效的替代溶剂尚未经鉴别或用于工业中。其他类型的清洁溶液(例如含有表面活性剂的那些)的应用尚未得到使用,这是因为这些溶液通常含有诸如钠或钾的原子,其为对半导体器件和太阳能电池的性能具有不利影响的污染物。酸溶液由于上述原因而广泛使用。然而,当将酸溶液用作清洁溶剂时,必须精确控制酸浓度,并精确控制酸清洁时间,从而导致清洁方法复杂。在用酸溶液清洁储槽之后,必须用纯水长时间(数分钟至数小时)清洗储槽以从储槽中移除酸,这是因为如果残留任何少量酸均可导致储槽腐蚀。此外,储槽随后需要用氮气长时间(数分钟至数小时,但通常比纯水清洗时间长)吹扫,从而在纯水清洗之后需要大量氮气以干燥储槽。由于酸溶液含有水,因此清洁用于与水具有高反应性的化合物的储槽需要相当小心和熟练的技术。因此,需要能容易且安全地清洁储槽的清洁溶剂和清洁方法。另一方面,供应设备零件(如供应管或注入管)不像储槽那样定期清洁。当金属化合物沉积在为生产设备供应有机金属化合物的设备零件上时,存在两种常用的解决方案。第一种是在将零件从有机金属化合物供应系统中拆卸之后清洁该零件。在拆卸零件之前必须对零件进行氮气吹扫,并且在连接之后必须进行氮气吹扫和泄漏检查。该解决方案耗费时间、人力成本和清洁成本。第二种解决方案是用新零件更换该零件。更换前必须对零件进行氮气吹扫,且更换后必须进行吹扫和泄漏检查。该解决方案也耗费时间、人力成本和新零件成本。可能需要更换供应管,这是因为供应管的长度可长达数米,通常为约30m,因此提供了可沉积金属的大表面积。对现有两种解决方案的改进是在不拆卸零件的情况下原地清洁零件。在实践中,该改进至今尚未未实现,这是因为使用最广泛的清洁溶液为酸性溶液,其可与零件或管线中任何残余DEZn反应。在许多情况下,当金属化合物沉积在设备零件(如供应管和注入管)上时,必须将零件从供应系统中拆卸且随后用酸溶液清洁或更换新零件。当将酸溶液用作清洁溶剂时,如上所述,必须精确控制该过程且对与水具有高反应性的有机金属化合物需要相当小心和熟练的技术。此外,当将零件从供应系统中拆卸之后进行清洁时,需要用于氮气吹扫和泄漏检查的时间和人力成本以及清洁成本。拆卸和清洁长管道较为困难且通常需要用新管道更换。Fritsch等的美国专利6,656,376公开了使用含游离二酮的干蚀刻介质从反应器壁上移除含碱土金属和/或金属的工艺残余物的CVD清洁方法。所述清洁方法在大大降低的压力和升高的温度下进行。需要容易且安全地清洁沉积在半导体工业或光伏工业中所用设备零件(如供应管、过滤器、注入管)上的金属化合物而无需将该零件从供应系统中拆卸的替代清洁溶剂 和清洁方法。发明简述公开了用于从光伏或半导体工业中所用设备零件中移除金属化合物的清洁溶剂。所述清洁溶剂由如下组分构成选自乙腈、丙酮和四氢呋喃的稀释剂,包含胺类化合物的促进剂,和具有式R1-C0-CHR2-C0-R3的二酮化合物,其中Rl和R3独立地选自烷基和被氧取代的烷基且R2选自氢、烷基和被氧取代的烷基。所述二酮化合物能与金属化合物形成3-二酮合物配合物且稀释剂能溶解所述3-二酮合物配合物。所述清洁溶剂不含水或超临界C02。所公开的清洁溶剂可包括一个或多个如下方面 清洁溶剂为液体; 促进剂浓度为约3-约5体积% ; 二酮化合物的浓度为约3-约5体积% ; 稀释剂为乙腈; 促进剂为叔胺; 促进剂为吡啶或三乙胺; 促进剂为三乙胺; 二酮为乙酰丙酮; 二酮为乙酰丙酮且稀释剂为乙腈; 清洁溶剂基本上由如下组分构成约3-约5体积%的三乙胺、约3-约5体积%的乙酰丙酮以及构成所述清洁溶剂余量的乙腈; 金属化合物选自Al、Ga、In、Sn、Zn、Cd、其金属氧化物及其混合物; 金属化合物为Zn和ZnO。也公开了用所公开的清洁溶剂清洁光伏或半导体工业中所用的设备零件的方法。使被金属化合物所污染的设备零件表面与所公开的清洁溶剂接触。然后移除清洁溶剂,从而将所述金属化合物随该清洁溶剂一起从设备零件的表面上移除。所移除的金属化合物可为Al、Ga、In、Sn、Zn、Cd、其金属氧化物及其混合物。所公开的清洁方法可包括一个或多个如下方面
设备零件包括储槽、供应设备零件、供应管或注入管; 金属化合物为Zn和ZnO; 在接触步骤期间加热清洁溶剂; 在接触步骤期间声波处理清洁溶剂; 在接触步骤期间加热并声波处理清洁溶剂; 在移除清洁溶剂后用稀释剂清洗设备零件;
在移除清洁溶剂后用乙腈清洗设备零件;和 在移除清洁溶剂后用惰性气体干燥设备零件的表面。
附图简介为了进一步理解本发明的性质和目的,应结合附图来参照下文详述,在所述附图中相同组件给出相同或类似的附图标记。图I为向生产设备供应有机金属化合物的现有技术系统的图;图2a为DEZn在100° C下储存一周后沉积在槽底部上的DEZn分解产物的照片;图2b为在所公开的清洁溶剂中浸泡后的槽底部的照片;图2c为在现有技术酸溶液中浸泡后的槽底部的照片;图3a为不锈钢表面的100倍和500倍照片;图3b为同一不锈钢表面在室温下与所公开的清洁溶剂接触一周后的100倍和500倍照片;图3c为不锈钢表面的1000倍照片;图3d为同一不锈钢表面在与20%氢氟酸溶液接触一小时后的1000倍照片;图4为现有技术储槽清洁方法的示意图;图5为所公开的储槽清洁方法的一个实施方案的示意图;图6为向生产设备供应有机金属化合物的系统的一个实施方案的图;图7为向生产设备供应有机金属化合物的系统的第二实施方案的图;图8为向生产设备供应有机金属化合物的系统的第三实施方案的图;图9为图8的起泡槽的图;

图10为用于测定从实际供应管中移除的锌颗粒数量的清洁测试工具的图;图11为图10的目标管路和阀门在用所公开方法的一个实施方案清洁之前和之后的照片;图12为目标管路和阀门在用稀释剂单独清洁之后的照片;图13为用于测定从实际起泡槽中移除的锌颗粒数量的清洁测试工具的图;图14为起泡器、阀门和出口在用所公开方法的一个实施方案清洁之前和之后的照片;和图15为起泡器、阀门和出口在用稀释剂单独清洁之前和之后的照片。优选实施方案的详细描述本发明公开了用于制造半导体、光伏、IXD-TFT或平板型器件中的组合物和方法的非限制性实施方案。公开了用于沉积在光伏工业或半导体工业中供应有机金属化合物的设备零件(如储槽、过滤器、供应管和注入管)上的金属化合物的清洁溶剂和清洁方法。所公开的清洁溶剂和清洁方法可在不腐蚀零件的情况下选择性移除金属化合物,且可改善常规清洁工艺。所公开的用于储槽的清洁溶剂和清洁方法简化了常规清洁工艺、改良了清洁时间且安全地清洁储槽。还公开了在不需要从传输系统中拆卸设备零件的情况下从该零件上清洁有机金属化合物的清洁溶剂和清洁方法。
此外,所公开的清洁溶剂和清洁方法改善了用于向生产设备供应有机金属化合物的供应系统的维护成本,这是因为设备零件可在不从有机金属化合物供应系统中拆卸的情况下清洁。清洁溶剂所公开的清洁溶剂包含因二酮与金属化合物之间的反应而与金属化合物能形成且形成¢-二酮合物金属配合物的二酮化合物。所公开的清洁溶剂不含水或超临界co2。具有[R1-C0-CHR2-C0-R3]结构的任何二酮化合物均是可接受的,其中Rl和R3独立地选自烷基和被氧取代的烷基且R2为氢、烷基或被氧取代的烷基。例如,可使用乙酰丙酮[CH3-CO-CH2-CO-CH3]。如上所述,所公开的清洁溶剂包含具有结构[R1-C0-CHR2-C0-R3]的二酮化合物。在优选实施方案中,所述清洁溶剂包含二酮化合物、促进剂和稀释剂。所述稀释剂可为乙腈、丙酮或四氢呋喃,且优选为乙腈。所述稀释剂将由二酮化合物与金属化合物反应所形成的¢-二酮合物配合物溶解。二酮化合物与金属化合物之间的反应速率随着促进剂的添加而提高。所述促进剂为吸引来自二酮化合物的质子的胺类化合物。所述促进剂在室温和压力下应不为气体。合适的促进剂包括吡啶、三乙胺、二乙胺、二甲胺和乙胺。优选促进剂为叔胺,更优选为三乙胺或吡啶,甚至更优选为三乙胺。添加至所述稀释剂中的二酮化合物和促进剂的量如果都高于所述金属化合物的化学当量,则其为足量的。例如,当清洁I摩尔Zn金属化合物时,清洁溶剂中应包含各自至少为2摩尔的乙酰丙酮和三乙胺。在实践中,清洁给定零件、储槽、管线或零件组件所需的清洁溶剂的量在考虑到条件、清洁时间和制造工艺对金属化合物存在的敏感程度下经验确定。所述清洁溶剂可移除能通过与二酮化合物反应而形成金属配合物的任何金属化合物。所述稀释剂必须能溶解所得金属配合物。例如,所述金属化合物可包括Al、Ga、In、Sn、Zn、CM、这些金属的氧化物及其混合物。优选金属化合物为Zn和ZnO。在特别优选的实施方案中,可将包含乙酰丙酮、作为促进剂的三乙胺和作为稀释剂的乙腈的清洁溶剂用于清洁金属化合物(所述金属和/或金属氧化物)。在下文实施例中,清洁溶剂包含4体积%的乙酰丙酮、4体积%的三乙胺和92体积%的乙腈。二酮化合物和促进剂各自的浓度通常为约3-约5体积%,余量为稀释剂。清洁方法所公开的清洁方法使用上文所述的所公开的清洁溶剂。例如,当使用含有乙酰丙酮、三乙胺和乙腈的清洁溶剂移除沉积在设备零件(例如储槽、起泡槽、过滤器、供应管和注入管)上的金属化合物时,所述金属化合物在乙腈中与乙酰丙酮反应且形成金属乙酰丙酮化物。在该反应中,三乙胺通过吸引乙酰丙酮的质子而起促进剂作用。所述金属乙酰丙酮化物易溶于乙腈中。因此,所述金属化合物溶解于清洁溶剂中且当溶剂从系统中冲出时排出。所公开的方法至少包括使被金属化合物污染的设备表面与所公开的清洁溶剂接触。在接触期间,可使用加热和/或声波处理。从所述设备中移除清洁溶剂,由此从设备零件表面移除金属化合物。然后可用惰性气体干燥设备表面。
在与所公开的清洁溶剂接触之前,可从光伏工业或半导体工业中用于供应这类化合物的设备零件中移除产生金属污染物的有机金属化合物。可使用任何已知的移除技术。在一个实施方案中,同时进行真空处理和氮气吹扫。本领域技术人员知晓任何惰性气体,包括氮气(N2)、気气(Ar)、氦气(He)或其混合物均可用于吹扫。此外,本领域技术人员知晓真空处理和吹扫不必同时进行。此外,本领域技术人员知晓真空处理和吹扫不论是否同时进行均可重复一次或多次。例如,氮气吹扫之后可为真空处理,二者均可重复进行。或者,真空处理之后可为氮气吹扫,氮气吹扫之后可再次为单独的真空处理。该移除步骤的目的是降低残留在设备零件中的有机金属化合物的量。然而,由于有机金属化合物不像与水反应那样以不利方式与所公开的清洁溶剂反应,所以该步骤并非是强制的。随后将所公开的清洁溶剂引入设备零件中以接触被金属化合物所污染的设备零件表面。可使用任何已知的弓I入清洁溶剂的方法。在一个实施方案中,将清洁溶剂作为洗液引入设备零件中。清洗可重复多次。随后可将设备零件在足量清洁溶剂中浸泡一段时间。本领域技术人员知晓清洗和/或浸泡并非在所有情况下都是必需的。类似地,清洗和浸泡的次数和顺序可发生变化。例如,两次清洗之后可为两次浸泡,或清洗之后可为浸泡,该浸泡之后可再次为浸泡。本领域技术人员将进一步认识到清洁溶剂的量必须“足够”且浸泡时段取决于设备零件的类型和条件以及金属化合物的沉积量。在进行浸泡的情况下,设备零件应注满清洁溶剂,以使得所述设备零件的所有内表面均与清洁溶剂接触。清洁设备零件所需的溶剂量取决于所用的清洁频率,这是因为有机金属化合物如DEZn的分解随时间进行并逐渐形成金属化合物。任选地,在与清洁溶剂接触期间可对设备零件加热、可进行声波处理,或者二者均可。当使用加热时,温度应维持低于金属配合物的分解点。可使用任何已知的加热或声波处理方法。例如,可使用声波发生器以声波处理设备零件的多个部分。对于加热而言,可使用热浴加热设备零件的单个部分。或者,设备零件可纳入例如因被热板所包围而可加热的空间中。在另一替代方法中,可将加热带包绕在设备零件的单个部分周围。在另一替代方法中,可在传输之前加热清洁溶剂本身。本领域技术人员知晓可在一个系统内一起使用任何数量的这些替代方法。然后,从设备零件中移除清洁溶剂。可使用任何已知的移除方法。在一个实施方案中,将清洁溶剂经由排泄阀和排泄管排入排泄槽中。在排泄后,可将惰性气体如氮气、氩气、氦气或其混合物引入所处理的设备零件中并排至废料系统中。可通过用所述清洁溶剂的稀释剂清洗而移除残留在设备零件中的任何残余清洁溶剂。正如在清洁溶剂接触步骤那样,可使用任何已知的清洗方法。在一个实施方案中,稀释剂清洗步骤可包括一次或多次清洗,随后浸泡。本领域技术人员知晓清洗和浸泡循环可根据清洁要求的指示而改变和重复。浸泡中所用的稀释剂的量和浸泡时间长短取决于多种因素。然而,稀释剂浸泡时间不必与清洁溶剂浸泡时间一样长。从该系统中排出稀释剂且可将惰性气体如氮气、氩气、氦气或这些气体的混合物引入所处理的设备零件中并随后排至废料系统中。随后可干燥设备零件。将惰性气体如氮气、氩气、氦气或这些气体的混合物引入该系统中并送至废料系统中直至设备零件干燥。这可通过测量惰性气体的含水量而确定。惰性气体优选具有低于约3ppm,更优选低于约50ppb的含水量。干燥时间可通过同时加热所述设备零件而加速。然而,与现有技术的清洁方法相比,干燥时间极快,这是因为所公开的清洁溶剂不含水且因此水并未用于该清洁方法中。实施例在下文非限制性实施例中,根据具体实施方案阐述所公开的清洁溶液和清洁方法。提供这些实施方案以进一步阐述本发明。然而,这些实施方案并非意欲包括所有方案 且并非意欲限制本文所述的本发明范围。
_5] 实施例I (现有技术)清洁储槽图4示意了储槽110的通常清洁方法中所需的现有技术步骤。少量有机金属化合物111如DEZn残留于用户所归还的储槽110中。步骤A.将有机溶剂如己烷或辛烷经由入口阀152引入储槽110中,并搅拌储槽110中的液体以将DEZn 111与有机溶剂混合。然后将所述混合物经由虹吸管141和出口阀142排出。通过重复该步骤(引入和排出有机溶剂),移除储槽110中的DEZn 111。步骤B.用酸溶液清洁不能由有机溶剂移除的分解的化合物(Zn和ZnO)。将所述酸溶液经由入口阀152引入储槽110中,然后搅拌该酸溶液以溶解分解的化合物。随后,将酸溶液经由虹吸管141和出口阀142排出。需要的话,可谨慎地重复该步骤。步骤C.用纯水完全移除残留在储槽110中的酸。将纯水经由入口阀152引入储槽110中,然后搅拌纯水以溶解所述酸。随后,将水经由虹吸管141和出口阀142排出。通过重复该步骤(引入和排出纯水),移除储槽110中的酸。步骤D.用惰性气体干燥储槽110。将惰性气体如氮气、氩气、氦气或这些气体的混合物经由入口阀152引入并经由虹吸管141和出口阀142排出,以干燥储槽110。连续进行该惰性气体吹扫直至储槽110干燥。图2c为在室温下用5%氢氟酸清洁6小时之后,由不锈钢制成的槽内部的照片。由于腐蚀,槽表面上不再具有不锈钢光泽。实施例2 :清洁储槽结合图5阐述所公开的清洁储槽110的方法的一个实施方案。通过在100° C下将储槽110中的有机金属化合物DEZn 111加热一周以使所分解的化合物(Zn和ZnO颗粒)沉积在储槽110中而制备所用的储槽110。制备具有乙酰丙酮(4体积%)、三乙胺(4体积%)和乙腈(92体积%)的清洁溶剂。步骤A.将清洁溶剂经由入口阀152引入储槽110中。搅拌储槽110中的清洁溶剂以与DEZn 111混合,随后将该混合物经由虹吸管141和出口阀142排出。通过重复该步骤(引入和排出清洁溶剂)两次,移除储槽110中的DEZnlll。然后用清洁溶剂注满储槽110并浸泡以溶解分解的化合物(Zn和ZnO)。在浸泡期间,清洁时间可通过用热浴120加热储槽110、用超声波发生器130所产生的超声波搅动储槽110或二者而缩短。当使用加热时,温度应维持低于约138° C(乙酰丙酮锌水合物的熔点)。步骤B.用纯乙腈完全移除残留在储槽110中的清洁溶剂。将乙腈经由入口阀152引入储槽110中。搅拌储槽110中的乙腈以与残留的清洁溶剂混合,随后将该混合物经由虹吸管141和出口阀142排出。通过重复该步骤(引入和排出乙腈)两次,移除残留在储槽110中的清洁溶剂。步骤C.用惰性气体干燥储槽110。将氮气经由入口阀152引入并经由出口阀142和虹吸管141排出。吹扫时间可通过使用加热、真空处理或二者而缩短。当使用加热时,温度应维持低于储槽110或其组件的耐热极限。例如,许多密封垫在高于约130° C的温度下失效。图2a和2b显示了清洁之前和之后的结果。在清洁之前,许多颗粒(Zn和ZnO)沉积在储槽中(图2a)。在实施上述清洁方法之后,储槽表面上重现不锈钢光泽(图 2b)。清洁之后,来自残留在储槽中的分解化合物(Zn和ZnO)的Zn的量为0. 0666mg。清洁之前,分解的化合物的初始量估计为50mg。该值通过称量分解的化合物而估算,所述分解的化合物通过将另一储槽中的DEZn在100° C下加热一周(即,与所清洁的储槽条件相同)而产生。因此,所公开的清洁溶剂和清洁方法移除分解的化合物的移除率大于99. 5%[(50. 0-0. 06666)/50. 0*100]。实施例3 :清洁溶剂对不锈钢的影响为了证实所公开的清洁溶剂对不锈钢的影响,进行如下实验制备IOmL具有4体积%乙酰丙酮、4体积%三乙胺和92体积%乙腈的清洁溶剂。引入清洁溶剂并在室温下在IOmL不锈钢槽中储存一周。在与所述清洁溶剂接触之后,槽表面上没有腐蚀迹象。图3a为浸泡前槽表面放大100倍和500倍的照片,图3b为浸泡后以相同倍数放大的照片。图3a和3b显示清洁溶剂不腐蚀不锈钢,即使当用该溶剂长时间(显著超过常规清洁时间)浸泡不锈钢时也是如此。另一方面,当在室温下用20%氢氟酸浸泡不锈钢一小时时,不锈钢表面腐蚀。图3c为用氢氟酸浸泡前,不锈钢表面放大1,000倍的照片。图3d为浸泡后以相同倍数放大的照片。图3c和3d显示标准清洁溶液可破坏不锈钢槽。因此,所公开的清洁溶剂和清洁方法可在不腐蚀设备的情况下选择性移除沉积在该设备上的目标金属化合物如金属和/或金属氧化物。实施例4 :清洁供应管结合图6详细说明使用所公开的清洁溶剂311清洁供应管的一个示例性方法。图6为通过使用供应设备200向生产设备400供应有机金属化合物211 (如DEZn)的系统的一个实施方案的图,该供应设备200装备有用于清洁供应设备200和生产设备400的零件的所公开的清洁溶剂311,这将在下文进一步详细描述。供应设备200将液体DEZn 211的蒸气供应至生产设备400中。当将DEZn 211供应至生产设备400中时,将惰性载气250如氩气经由入口管251和入口阀252引入槽210中。将DEZn 211由虹吸管241向上推移,并经由供应阀242推出至管245中。DEZn 211通过安装在管245中的过滤器243、液体质量流量控制器244和蒸发器246。过滤器243将在储存或供应期间由DEZn211分解所产生的颗粒移除。质量流量控制器244精确地控制DEZn211的流速以便向生产设备400稳定供应恒定量的DEZn 211。蒸发器246将液体DEZn 211蒸发为气态DEZn (未不出)。可用载气247如IS气稀释蒸发器246中所形成的气态DEZn,所述载气的流速可例如由质量流量控制器(未示出)控制。本领域技术人员知晓可使用不同于载气250的载气247。然而,载气247通常与载气250相同。气态DEZn从管245流至管280中,本领域技术人员知晓其可为一根管或根据已知技术连接的两个分开的管。管280经由过程阀401向生产设备400中的腔室450供应汽化的 DEZn。如上所述,DEZn为容易分解的有机金属化合物。分解的化合物(Zn和ZnO)可在DEZn供应期间在供应管上形成沉积物。分解的化合物可对半导体器件或太阳能电池模块制造方法具有不利影响。如上所述,该问题通常通过拆卸供应管并用新供应管更换而解决,这导致成本增加和时间损失。所公开的清洁方法可在不从供应系统中拆卸供应管的情况下从供应管清除分解的化合物。结合图6详细说明所公开的清洁方法的一个实施方案。该实施 方案由5个步骤构成I 移除 DEZn;2 溶剂清洁;3.移除溶剂;4.乙腈清洁;和5.干燥。第I 步关闭阀门242和401,通过真空装置500移除残留在管245和280中的DEZn。用真空泵500排出残留在管245和280中的DEZn,同时从氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和供应阀264引入氮气260。含有DEZn的废气经由旁通阀402、旁通管403和排气管501,由废料系统600处理。最后,通过中止氮气供应使管245和280保持减压。第2步将清洁溶剂311 (例如4体积%乙酰丙酮、4体积%三乙胺和92体积%乙腈)引入管245和280中并溶解所分解的化合物(Zn和ZnO)。将槽310中的清洁溶剂311由虹吸管331向上推移,然后经由供应阀332、溶剂供应管333、供应阀334、溶剂供应管263和溶剂供应阀264引入管245和280中,这通过将氮气320经由氮气入口管321和氮气入口阀322引入槽310中而实现。根据沉积物量,将注满清洁溶剂311的管245和280浸泡一段恒定时间。在浸泡期间,可通过加热,例如借助加热带(未示出)而缩短清洁时间。当使用加热时,应保持温度低于管245和280的任何零件的耐热极限。第3步从管245和280排出清洁溶剂,所述清洁溶剂包含由乙酰丙酮与分解的化合物(Zn和/或ZnO)反应所产生的乙酰丙酮锌。将氮气260从氮气入口管261,经由氮气入口阀262、溶剂供应管263和溶剂供应阀264引入管245和280中。将清洁溶剂经由排泄阀404和排泄管405排泄至排泄槽700中。在将清洁溶剂排入排泄槽700中之后,关闭阀门264和401,且借助真空泵500对管245和280抽真空。将废气经由旁通阀402、旁通管403和排气管501送至废料系统600中。在该方法结束时使管245和280保持减压。
必要时可重复步骤2和3以提高清洁方法的移除效率。第4步为了从管245和280中移除残余清洁溶剂,用纯乙腈351清洗管245和280。将氮气360经由氮气入口管361和氮气入口阀362引入乙腈槽350中。用虹吸管371将槽350中的乙腈351向上推移,并经由供应阀372、乙腈供应管373、供应阀374、清洁溶剂供应管263和溶剂供应阀264引入管245和280中。在将注满乙腈351的管245和280浸泡恒定时间之后,用氮气260排出乙腈351。将氮气260经由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和溶剂供应阀264引入管245和280中,并将乙腈351从排泄阀404和排泄管405排出。通过重复该步骤(引入和排出乙腈)数次,充分移除管245和280中的残余清洁溶剂。必要时可重复步骤2-4以提高效率。第5步 用氮气260干燥管245和280。将氮气260经由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和供应阀264引入管245和280中。将氮气260经由旁通阀402、旁通管403和排气管501送至废料系统600中。连续进行氮气吹扫直至管245和280干燥。在氮气吹扫期间,可通过加热管245和280,例如借助加热带(未示出)而缩短吹扫时间。与现有技术相比,干燥时间极快,这是因为未将水用于所述清洁方法中。先前,当分解的化合物沉积在长供应管上时,需要更换管线。如该实施方案所示,由于所公开的清洁溶剂和清洁方法,可容易地清洁管线。此外,可安全地清洁用于DEZn的管线,这是因为清洁方法中未使用水且因此避免DEZn与H2O之间的剧烈反应。实施例5 :清洁过滤器结合图7详细说明使用所公开的清洁溶剂311清洁过滤器243的一个示例性方法。本领域技术人员知晓过滤器243可由陶瓷、钢或烧结金属制成。图7为通过使用供应设备200向生产设备400供应有机金属化合物211如DEZn的系统的一个实施方案的图,所述供应设备200装备有用于清洁供应设备200和生产设备400的零件的所公开的清洁溶剂311,这将在下文更详细地描述。为了向生产设备400的腔室450供应DEZn 211,将氩气250经由氩气入口管251和氩气入口阀252引入DEZn槽210中。将DEZn 211由DEZn虹吸管241向上推移,然后将DEZn 211经由供应阀242、DEZn供应管245、过滤器243、液体质量流量控制器244和蒸发器246送至腔室450中。过滤器243捕集DEZn中的颗粒。液体质量流量控制器244精确地控制DEZn 211的液体流速以便向生产设备450稳定地供应恒定量的DEZn 211。DEZn 211在蒸发器246中蒸发。可用氩气(可控制其流速)稀释DEZn蒸气,并将该混合物经由过程阀401供应至腔室450中。如果过滤器243已捕集许多颗粒,则发生流速降低或堵塞。如果不从过滤器中定期移除颗粒,则难以向生产设备稳定供应DEZn。如上所述,该问题通常通过更换过滤器而解决,这导致成本增加和时间损失。所公开的清洁方法可在不从供应系统中拆卸过滤器的情况下从过滤器中清洁颗粒。结合图7详细阐述所公开的清洁方法的一个实施方案。该实施方案由5个步骤构成I 移除 DEZn;
2 溶剂清洁;3.移除溶剂;4.乙腈清洁;和5.干燥。第I 步在该工艺中移除残留在过滤器243中的分解的DEZn。优选地,为防止完全堵塞,通常实施足以从过滤器243中移除分解的DEZn的所公开的方法。将氮气260经由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264送至DEZn供应管245和280中。将含有DEZn的氮气经由过滤器243、液体质量流量控制器244、蒸发器246、旁通阀402、旁通管403和排气管501,借助真空泵500送至废料系统600中。最后,在该工艺中,由清洁溶剂供应阀264和DEZn供应阀242延伸至排泄阀404、旁通阀402和过程阀401的区段(“区段”)通过中止氮气供应而保持减压。过滤器243包括在该区段中。第2步在该步骤中,将过滤器243上的颗粒(如Zn和/或ZnO)溶解于清洁溶剂311(例如4体积%乙酰丙酮、4体积%三乙胺和92体积%乙腈)中。 将氮气320经由氮气入口管321和氮气入口阀322引入清洁溶剂槽310中。然后将清洁溶剂311由清洁溶剂虹吸管331,经由清洁溶剂供应阀332、清洁溶剂供应管333、清洁溶剂供应阀334、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264引入上述区段中。将所述清洁溶剂在该区段中储存固定的时间。所述时间基于颗粒的量。溶解效率可通过发生器248施加超声波而提闻。第3步在该步骤中,排出该区段内的清洁溶剂。将氮气260由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264引入该区段中。清洁溶剂借助氮气经由排泄阀404和排泄管405排出。最后,用真空泵500对该区段抽真空。将废气经由旁通阀402、旁通管403和排气管501送至废料系统600中。必要时可重复步骤2和3。第4步用纯乙腈351移除残留在所述区段内的任何清洁溶剂。将氮气360经由氮气入口管361和氮气入口阀362引入乙腈槽350中。将乙腈351由乙腈虹吸管371向上推移,并经由乙腈供应阀372、乙腈供应管373、乙腈供应阀374、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264引入上文所述的区段中。在将乙腈351于所述区段中储存固定时间之后,借助氮气260排出乙腈351并对所述区段抽真空。将氮气260经由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264引入上述区段中,随后将乙腈351经由排泄阀404和排泄管405由所述区段中排出。将氮气260由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264引入所述区段中。将乙腈351经由排泄阀404和排泄管405排放至排泄槽700中。最后,借助真空泵500,经由旁通阀402、旁通管403和排气管501对所述区段抽真空。通过重复该步骤(乙腈引入、排出和抽真空)数次,移除残留在所述区段中的任何清洁溶剂。必要时可重复步骤2-4。
第5步在该步骤中,用氮气干燥所述区段。将氮气260经由氮气入口管261、氮气入口阀262、清洁溶剂供应管263和清洁溶剂供应阀264引入所述区段中,随后将氮气260经由旁通阀402、旁通管403和排气管501送至废料系统600中。连续进行氮气吹扫直至所述区段干燥。在该吹扫期间,可通过加热,例如借助加热带或绳式加热器(rope heater)(未示出)而缩短干燥时间。当使用加热时,温度应保持低于所述区段中任何零件的耐热极限。先前,沉积有颗粒的过滤器243必须在 从供应管245拆卸之后清洁或必须用新过滤器更换。如该实施方案所示,过滤器243可在不拆卸的情况下通过所公开的方法容易且安全地清洁。实施例6 :清洁起泡槽结合图8和9详细说明使用所公开的清洁溶剂311清洁起泡槽的一种示例性方法。图8为通过使用供应设备200向生产设备400供应有机金属化合物(未示出)如DEZn的系统的一个实施方案的图,所述供应设备200装备有用于清洁供应设备200和生产设备400的零件的所公开的清洁溶剂311,这将在下文进一步详细描述。该实施方案的特征在于,装备有清洁系统以清洁DEZn供应设备200的起泡槽210 (如图9更详细地显示)。所述起泡供应方法是一种向生产设备400供应气态DEZn的方法。结合图8和9阐述起泡供应方法。将氩气250经由氩气入口管251、氩气入口阀252、氩气入口管254和氩气入口阀255引入DEZn供应设备200的起泡槽210中。将氩气250由分布器253注入DEZn (未示出)中并在起泡槽210中被DEZn饱和。将所述混合物经由DEZn供应阀242、DEZn供应管245和过程阀401供应至生产设备400中的腔室450中。DEZn可容易地分解且产生分解的化合物(Zn和/或ZnO) 212。分解的化合物212逐渐沉积在起泡器210中,同时将DEZn供应至生产设备400中。分解的化合物212可以以颗粒形式向下游运动,这导致在器件制造过程中引发故障并堵塞供应系统200中所用的零件。为了防止该问题,必须定期从起泡槽210中清洁分解的化合物212。如上所述,起泡槽210可通过将其从供应设备200中拆卸而清洁。然而,如参照图I所公开的那样,起泡槽210可无需拆卸而操作,这是因为在使用和耗尽起泡器210中的液体之后,其可由连接至起泡槽210的大型储槽(图1,110)借助再注入管(图1,180)再注入。因此,每次为清除分解的化合物212而拆卸起泡器210变得效率低下。因此,需要在不将起泡槽210从DEZn供应系统200中拆卸的情况下清洁起泡槽210的方法。现有技术的清洁溶剂和方法难以解决该问题,这是因为常规酸溶剂不是为此目的而设计的且含有对DEZn具有极高反应性的水。所公开的清洁溶剂和方法解决了该问题。结合图8详细阐述使用所公开的清洁溶剂的所公开的清洁方法的一个实施方案。所公开的清洁方法的该实施方案由5个步骤构成I 移除 DEZn;2.溶剂清洁;3.移除溶剂;4.乙腈清洁;和5.干燥。
第I 步用泵500将其中沉积有分解的化合物212 (Zn和/或ZnO)的起泡槽210抽真空。起泡槽210中的DEZn蒸气借助泵500,经由DEZn供应阀242、DEZn供应管245、旁通阀402、旁通管403和排气管501抽真空且由废料系统600处理。第2步将清洁溶剂311引入抽真空的起泡槽210中以溶解分解的化合物(Zn和ZnO)。将氮气320经由氮气入口管321和氮气入口阀322弓丨入清洁溶剂槽310中。将清洁溶剂311由清洁溶剂虹吸管331向上推移,然后将清洁溶剂311经由清洁溶剂供应阀332、清洁溶剂供应管333、清洁溶剂供应阀334、清洁溶剂供应管223和清洁溶剂供应阀222,从清洁溶剂喷嘴221喷雾至起泡槽210中。由于清洁溶剂喷嘴221上存在一些小孔,清洁溶剂311可有效地喷雾至起泡槽210中。将注满清洁溶剂311的起泡槽210储存固定时间以 使分解的化合物212溶解于清洁溶剂311中。所述时间基于分解的化合物212的量。用加热设备213加热起泡槽210可改善浸泡功效。当使用加热时,应使温度维持低于起泡器210的任何零件的耐热极限。第3步搅拌并排出起泡槽210中的清洁溶剂311。将氮气256经由氮气入口管257、氮气入口阀258、氩气入口管254和氩气入口阀255由分布器253急剧注入清洁溶剂中。清洁溶剂311通过氮气256的起泡而充分搅拌,随后将清洁溶剂311经由排泄阀214和排泄管215排至排泄槽(未示出)中。排泄之后,起泡槽210借助真空泵500抽真空。废气经由清洁溶剂喷嘴221、清洁溶剂供应阀222、清洁溶剂供应管223、排气阀224、排气管502和排气管501,借助废料系统600处理。第4步将乙腈351引入起泡槽210中以移除残留的任何残余清洁溶剂。将氮气360经由氮气入口管361和氮气入口阀362引入乙腈槽350中以对乙腈槽350加压。将乙腈351由乙腈虹吸管371向上推移,并经由乙腈供应阀372、乙腈供应管373、乙腈供应阀374、清洁溶剂供应管223和清洁溶剂供应阀222,从清洁溶剂喷嘴221急剧喷雾至抽真空的起泡槽210中。将注满乙腈351的起泡槽210储存固定时间以使任何残留的清洁溶剂溶解。接着,将氮气256经由氮气入口管257、氮气入口阀258、氩气入口管254和氩气入口阀255由分布器253急剧引入起泡槽210中的乙腈351中。然后将乙腈351经由排泄阀214和排泄管215排至排泄槽(未示出)中。排泄后,借助真空泵500将起泡槽210抽真空。废气经由清洁溶剂喷嘴221、清洁溶剂供应阀222、清洁溶剂供应管223、排气阀224、排气管502和排气管501,借助废料系统600处理。最后,将起泡槽210抽真空。通过重复该步骤(乙腈引入、排泄和抽真空),移除起泡槽210中的含有乙酰丙酮锌的任何残余清洁溶剂。第5步在该步骤中用氮气256干燥由乙腈润湿的起泡槽210。将氮气256经由氮气入口管257、氮气入口阀258、氩气入口管254、氩气入口阀255和分布器253引入起泡槽210中。然后将氮气256经由清洁溶剂喷嘴221、清洁溶剂供应阀222、清洁溶剂供应管223、排气阀224、排气管502、排气管501和真空泵500送至废料系统600中。连续进行氮气吹扫直至起泡槽210干燥。在氮气吹扫期间,可通过使用加热、真空或二者而缩短干燥时间。
当液位下降时,将DEZn由大储槽(图1,110)再注入供应槽210 (如起泡槽)中。因此,DEZn的分解化合物212逐渐沉积在供应槽210中。但拆卸供应槽210不像拆卸用于再注入化学品的储槽(图1,110)那么容易。因此,在无需拆卸的情况下清洁供应槽210的所公开方法在工业上很重要。所公开的清洁溶剂311不具有腐蚀性或不与DEZn反应。此夕卜,在排出液体之前,清洁溶剂喷嘴221和分布器253的氮气起泡效应有效地清洁广泛沉积有分解的化合物212的清洁起泡槽210。实施例7 :管路清洁使用所公开的清洁溶剂进行管路清洁测试以测定从实际供应管路中移除的锌颗粒数量。图10显示了清洁测试工具。该工具装备有用于乙腈351的槽350、用于清洁溶剂311的槽310、排泄槽700、泵500、废料系统600、流量控制器702、压力传感器703和各自以数字表示的阀门。清洁溶剂311由4体积%乙酰丙酮(acacH)、4体积%三乙胺和92体积%乙腈组成。沉积在清洁目标管路701 (13mm,SS316L EP)上的锌颗粒通过引入100 ylDEZn、随后在空气中暴露一夜而制备。锌颗粒中的Zn量估算为约62. 19mg。该估算值通过 ICP-MS测定。按照如下清洁步骤,且除非另外说明,否则所有阀门均关闭I.引入清洁溶剂 对目标管路701抽真空(V16打开一V15打开一泵500开启一V6打开一V14打开一V3打开一V2打开) 引入清洁溶剂(V13打开一V7打开一V8打开一V9打开一V2打开)2.用清洁溶剂浸泡 将清洁溶剂在管路701中储存30分钟3.移除清洁溶剂 排出清洁溶剂(V13打开一Vl打开一V16打开一V15打开一V5打开一V4打开—V3打开一V2打开)4.引入乙腈 对目标管路701抽真空(V16打开一V15打开一泵500开启一V6打开一V14打开一V3打开一V2打开) 引入乙腈(V13打开一VlO打开一Vll打开一V12打开一V2打开)5.移除乙腈 排出乙腈(V13打开一Vl打开一V16打开一V15打开一V5打开一V4打开一V3打开一V2打开)6.氮气吹扫 通过氮气吹扫干燥目标管路701 (V13打开一Vl打开一V16打开一V15打开一V6打开一V3打开一V2打开)利用以下程序从目标管路701中移除锌颗粒。将步骤1-3重复5次(I — 2 — 3)。然后将步骤4和5重复5次。最后,将目标管路701用氮气干燥30分钟。图11是目标管路701以及阀门V2和V3在清洁之前和之后的照片。清洁之前管路701和阀门上存在许多锌颗粒,但更靠近阀门V6的阀门V3 —侧(下文中为“V3出口 ”)除外。在清洁之后,充分移除锌颗粒并重现零件的不锈钢光泽。通过ICP-MS测量清洁之后残留在管路中的锌。结果为0. 13mg。锌移除率为99. 8%[ (62. 19-0. 13)/62. 19*100]。
作为对照,仅用乙腈清洁目标管路701以与清洁溶剂的结果比较。程序如下将步骤4和5重复5次。然后将目标管路701用氮气干燥30分钟。图12为在仅用乙腈清洁之后的目标管路701以及阀门V2和V3的照片。锌颗粒未充分移除且这些零件的不锈钢光泽不以类似于由所公开的清洁溶剂获得的结果的方式重现。通过ICP-MS测量清洁之后残留在管路中的锌的量。结果为22.24mg。仅用乙腈清洁所得的锌移除率为64. 2% [(62. 19-22. 24) /62. 19*100]。清洁溶剂(4体积%乙酰丙酮(acacH)、4体积%三乙胺和92体积%乙腈)将实际供应管路中的Zn颗粒充分移除。与仅用乙腈清洁的结果相比,清洁溶剂和清洁方法的效果很明显。该实验表明所公开的清洁溶剂有效地移除Zn颗粒,这是因为仅用乙腈清洁不能溶解Zn配合物且因此不能充分移除Zn颗粒。
_3] 实施例8 :起泡器清洁 使用所公开的清洁溶剂进行起泡器清洁测试以测定移除的锌颗粒数量。清洁测试工具示于图13中。该工具装备有用于乙腈351的槽350、用于清洁溶剂311的槽310、排泄槽700、泵500、废料系统600、两个流量控制器702、压力传感器703和各自以数字表示的阀门。清洁溶剂由4体积%乙酰丙酮(acacH)、4体积%三乙胺和92体积%乙腈构成。通过引入DEZn(IOOii L),随后在空气中暴露一夜而制备清洁目标起泡器704(100mL,SS316L)上的锌颗粒。锌颗粒中Zn的量估算为约62. 19mg。图9中显示了该实验中使用的起泡器704的结构。该起泡器704具有特征底部,其具有朝向底部中心的斜面且在底部中心具有排泄口。由于该结构,起泡器704中的液体容易与任何残留的Zn锌颗粒一起排泄。该起泡器704设计成可容易地清洁。然而,所公开的方法还可有效地用于本领域已知的其他起泡器中。按照以下清洁步骤,且除非另外说明,否则所有阀门均关闭。I.引入清洁溶剂 对目标起泡器704抽真空(V16打开一V15打开一泵500开启一V6打开一V14打开一V18打开一V17打开) 引入清洁溶剂(V13打开一V7打开一V8打开一V9打开一V17打开)2.用清洁溶剂浸泡 将清洁溶剂在起泡器704中储存30分钟3.移除清洁溶剂 排泄清洁溶剂(V13打开一Vl打开一V16打开一V15打开一V5打开一V4打开—V17打开一V3打开)4.引入乙腈 对起泡器704抽真空(V16打开一V15打开一泵500开启一V6打开一V14打开—V18打开一V17打开) 引入乙腈(V13打开一VlO打开一Vll打开一V12打开一V17打开)5.移除乙腈 排出乙腈(V13打开一Vl打开一V16打开一V15打开一V5打开一V4打开一V17打开一V3打开)6.氮气吹扫
通过氮气吹扫干燥目标起泡器704(V13打开一Vl打开一V16打开一V15打开一V6打开一V17打开一V18打开一V2打开一V3打开)利用以下程序从目标起泡器704清除锌颗粒。重复清洁溶剂清洗步骤5次(I —2 —3)。然后,重复乙腈清洗步骤5次(4 — 5)。最后,将目标起泡器704用氮气干燥30分钟出)。清洁之前,起泡器704、分布器的末端I、起泡器出口 2和排泄管3上存在许多锌颗粒,如图14所示。清洁之后,锌颗粒得以充分移除且这些零件的不锈钢光泽重现。通过显微镜观察可能看不到锌颗粒。通过ICP-MS测量清洁之后残留在起泡器704中的锌的量。结果为0. 27mg。移除率为99. 6% [(62. 19-0. 27)/62. 19*100)。作为对照,仅用乙腈清洁具有锌颗粒的目标起泡器704以确定清洁溶剂(4体积%乙酰丙酮(acacH)、4体积%三乙胺和92体积%乙腈)如何在不借助物理清洁作用(如引入液体、抽真空和氮气吹扫)的情况下移除锌颗粒。重复乙腈清洗5次(4 —5)。最后,用氮气干燥目标起泡器30分钟出)。清洁之前,起泡器704、分布器的末端I、起泡器出口 2和排泄管3上存在许多锌颗粒,如图15所示。然而,与新型清洁溶剂的结果相比,在清洁之后,未能充分移除锌颗粒,且未重现这些零件的不锈钢光泽。通过ICP-MS测量乙腈清洁之后残 留在起泡器中的锌的量。结果为48. 46mg。移除率为22. 1%[(62. 19-48. 46)/62. 19*100)。如该实验所示,所公开的清洁溶剂、方法和起泡器结构明显有效地移除起泡器中的Zn颗粒。应理解的是,本领域技术人员可在所述权利要求中所述的本发明原则和范围内,对本文中为解释本发明性质而加以描述和说明的零件细节、材料、步骤和零件的设置进行许多其他改变。因此,本发明并非意欲受限于上述实施例和/或附图中的具体实施方案。
权利要求
1.一种清洁光伏或半导体工业中所用的设备零件的方法,所述方法包括使被金属化合物污染的所述设备零件表面与包含如下组分的清洁溶剂接触 选自乙腈、丙酮和四氢呋喃的稀释剂; 包含胺类化合物的促进剂; 具有式R1-C0-CH-R2-C0-R3的二酮化合物,其中Rl和R3独立地选自烷基和被氧取代的烷基,其中R2选自氢、烷基和被氧取代的烷基,所述二酮化合物能与所述金属化合物形成¢-二酮合物配合物,其中所述清洁溶剂不含水或超临界CO2 ;和移除所述清洁溶剂,从而从所述设备零件的表面移除所述金属化合物,其中所述金属化合物选自Al、Ga、In、Sn、Zn、Cd、其金属氧化物及其混合物。
2.如权利要求I的方法,其中所述清洁溶剂包含 约3-约5体积%的三乙胺; 约3-约5体积%的乙酰丙酮;和 构成所述清洁溶剂余量的乙腈。
3.如权利要求2的方法,其中所述金属化合物为Zn和ZnO。
4.如权利要求2的方法,进一步包括在移除清洁溶剂之后用乙腈清洗所述设备零件。
5.如权利要求I的方法,进一步包括 在接触步骤期间加热所述清洁溶剂、在接触步骤期间声波处理所述清洁溶剂或二者;和 在移除所述清洁溶剂之后用惰性气体干燥所述设备零件的表面。
6.一种用于从光伏或半导体工业中所用的设备零件上移除金属化合物的清洁溶剂,所述清洁溶剂包含 选自乙腈、丙酮和四氢呋喃的稀释剂; 包含胺类化合物的促进剂;和 具有式R1-C0-CH-R2-C0-R3的二酮化合物,其中Rl和R3独立地选自烷基和被氧取代的烷基,其中R2选自氢、烷基和被氧取代的烷基,所述二酮化合物能与所述金属化合物形成@ - 二酮合物配合物,其中所述清洁溶剂不含水或超临界C02。
7.如权利要求6的清洁溶剂,其中所述二酮为乙酰丙酮且所述稀释剂为乙腈。
8.如权利要求7的清洁溶剂,其中所述促进剂为叔胺。
9.如权利要求6的清洁溶剂,基本上由如下组分组成 约3-约5体积%的三乙胺; 约3-约5体积%的乙酰丙酮;和 构成所述清洁溶剂余量的乙腈。
10.如权利要求9的清洁溶剂,其中所述金属化合物选自Al、Ga、In、Sn、Zn、Cd、其金属氧化物及其混合物。
全文摘要
公开了用于在光伏工业或半导体工业中向生产设备供应有机金属化合物的设备上所沉积的金属化合物的清洁溶剂和清洁方法。所公开的清洁溶剂和清洁方法不仅在不腐蚀该设备的情况下选择性移除所述金属化合物,而且改善了常规清洁方法。此外,所公开的清洁溶剂和清洁方法改善了供应系统的维护成本,这是因为该设备可在不从供应系统中拆卸的情况下清洁。
文档编号H01L21/304GK102782184SQ201180011788
公开日2012年11月14日 申请日期2011年2月26日 优先权日2010年3月3日
发明者坂田洋一 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1