专利名称：一种废硅料清洗方法
技术领域：
本发明属于半导体材料清洗处理技术领域，特别涉及对废硅料去除表面污物的清洗工艺。
背景技术：
硅是一种非常重要的半导体材料，可用于制做二极管、三极管、发光器件、压敏元件、太阳能电池等元器件，广泛应用于无线电工程、自动化领域、信号设备、动力工程等领域。但硅作为一种不可再生资源，其存储量有限。随着现代化建设的快速发展，硅材料的供应无法满足日益增长的工业需求。
半导体元器件生产的技术要求都较高，一件含硅半导体元器件的制成，往往需要复杂工艺程序才能完成，在每道工序中都不可避免地产生不合格品。此外，许多含硅产品设备经过使用后，就被作为废品处理。如果将上述含硅的不合格品及报废品径直当成废品处理，则极大地浪费硅资源，不利于解决目前硅料紧缺的问题，也不符合国家提倡节约型社会的要求。
废硅料的表面由于在使用、运输等过程中会沾污，有些甚至会渗透到硅料表层，影响硅料的质量，因此，必须对硅料经过表面清洗工艺，将其表面所含的污染物除去，硅料才能被回收利用。传统的清洗工艺是采用冲洗方式清理废硅料表面杂质，但这种方法不能保证硅料表面的污染物被完全清除。
发明内容
本发明的目的是设计一种使硅料表面污染物质清除干净、操作简便的清洗工艺。
本发明的目的通过以下技术方案实现一种废硅料清洗方法，包括下列步骤(1)硅料投放于碱液中浸泡；(2)待碱液中硅料上浮时，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；(3)投放于第二个碱液中浸泡；(4)待碱液中硅料上浮时，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；(5)投放于盐酸、过氧化氢的混合溶液中浸泡，压缩空气鼓泡；(6)将中和液中浸泡的硅料投放于纯水中浸泡，捞取并烘干。
所述的废硅料清洗方法，碱液为氢氧化钠溶液，浓度大于等于30％。
所述的废硅料清洗方法，硅料在第一次碱液中浸泡2-10分钟，在第二次碱液中浸泡1-5分钟，碱溶液的温度为80-100摄氏度。
所述的废硅料清洗方法，混合液由浓度为36％-38％的盐酸、浓度为28％-32％的过氧化氢和水配制而成，硅料的浸泡时间不少于10分钟。
本发明使用的碱液槽、混合液槽和纯水液容槽可由聚四氟乙烯等耐腐蚀材料制成，每一容槽可放置30-35kg硅料。
硅料表层经二次碱液强烈腐蚀，表面污染物脱落，但还有部分污物滞留于硅料表面的缝隙，经纯水多级冲洗后，大部分的杂质被清除，然后将硅料投放于盐酸、过氧化氢和水的中和混合液中，使硅料表面碱液与酸液中和。然后投放于纯水中浸泡，使在硅料表层缝隙中的杂质、离子完全渗出并释放，将硅料从纯水浸泡槽中捞取并烘干。
经本发明清洗后的废硅料完全清除了硅料表层的污染物，清洗过的废硅料符合制作半导体元器件的清洁要求，同时，对所采用的溶液经过中和和冲洗液进行排放处理，不会污染环境。
图1为本发明清洗流程图。
如图所示，碱液由固体氢氧化钠配制而成，浓度大于等于30％，碱溶液温度在80-100摄氏度，并盛入碱液槽中；投入待清洗的废硅料，在碱液中浸泡2-10分钟，直至上浮，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；然后，硅料投入第二个碱液槽中，该碱液也由固体氢氧化钠配制而成，浓度大于30％，碱溶液温度在80-100摄氏度，浸泡1-5分钟，直至上浮，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；投入混合液槽中，混合液由浓度为36-38％的盐酸、浓度为28-32％的过氧化氢和水以1∶1∶6配制而成，用压缩空气鼓泡，经中和的硅料捞取后投入纯水槽中浸泡，浸泡不少于10分钟，捞取并烘干。
硅料清洗处理完毕后，将两个碱液槽中的碱液及纯水冲洗槽中的水溶液抽排处理，而纯水浸泡槽中的水溶液可排放入纯水冲洗槽中重复利用，也可以直接排放处理，不会污染环境。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
在碱液槽中，用水和固体氢氧化钠配制浓度为40％的碱液，温度为85摄氏度；把废硅料沉浸于上述的碱液中，浸泡5分钟。在此过程中，硅料表层的污染物与碱反应，表层所含污物被去除；然后用纯水(去离子水)对碱液处理后的硅料冲洗；对硅料表面进行清理，冲洗后的硅料浸泡于另一个碱液槽中，该槽中的碱液也由水和固体氢氧化钠配制而成，其浓度为40％，温度为85摄氏度，硅料进一步去除残留在表面的污质，用纯水冲洗，沥干；把硅料投入由浓度为36％的盐酸、浓度为30％的过氧化氢和水以1∶1∶6配制而成的混合溶液中，硅料表面，滞留的碱液与酸液中和；中和后的硅料投入纯水槽中浸泡15分钟，压缩空气鼓泡，使硅料的残留杂质污物完全冲洗；最后捞取硅料并烘干。
权利要求
1.一种废硅料清洗方法，其特征在于包括下列步骤(1)硅料投放于碱液中浸泡；(2)待碱液中硅料上浮时，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；(3)投放于第二个碱液中浸泡；(4)待碱液中硅料上浮时，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；(5)投放于盐酸、过氧化氢的混合溶液中浸泡，压缩空气鼓泡；(6)将中和液中浸泡的硅料投放于纯水中浸泡，捞取并烘干。
2.根据权利要求1所述的废硅料清洗方法，其特征在于碱液为氢氧化钠溶液，浓度大于等于30％。
3.根据权利要求1或2所述的废硅料清洗方法，其特征在于硅料在第一次碱液中浸泡2-10分钟，在第二次碱液中浸泡1-5分钟，碱溶液的温度为80-100摄氏度。
4.根据权利要求1所述的废硅料清洗方法，其特征在于混合液由浓度为36％-38％的盐酸、浓度为28％-32％的过氧化氢和水配制而成，硅料的浸泡时间不少于10分钟。
全文摘要
本发明属于半导体材料清洗处理技术领域，特别涉及对废硅料去除表面污物的废硅料清洗方法，包括下列步骤(1)硅料投放于碱液中浸泡；(2)待碱液中硅料上浮时，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；(3)投放于第二个碱液中浸泡；(4)待碱液中硅料上浮时，捞取硅料，用纯水冲洗并沥干；(5)投放于盐酸、过氧化氢的混合溶液中浸泡，压缩空气鼓泡；(6)将中和液中浸泡的硅料投放于纯水中浸泡，捞取并烘干。经本发明清洗后的废硅料完全清除了硅料表层的污染物，清洗过的废硅料符合制作半导体元器件的清洁要求。
文档编号B08B3/04GK1947870SQ20061005072
公开日2007年4月18日 申请日期2006年5月12日 优先权日2006年5月12日
发明者吴云才 申请人:浙江昱辉阳光能源有限公司