载体清洗装置和载体清洗方法
【专利摘要】本发明公开了一种载体清洗装置和载体清洗方法，涉及化学气相沉积【技术领域】，避免了载体清洗过程中人员直接接触氢氟酸，降低了安全隐患的风险。该载体清洗装置，包括：清洗槽，清洗槽中设置有鼓泡机构和喷淋机构；加热水箱，通过管道连接于清洗槽；酸液回收槽，通过管道连接于清洗槽。该载体清洗方法，包括：加热水箱将加热后的纯水注入清洗槽；清洗槽中进行氮气鼓泡对载体进行清洗；排放清洗槽中的废水；向清洗槽中注入氢氟酸溶液对载体进行浸泡；清洗槽中的氢氟酸溶液排入酸液回收槽进行回收；清洗槽中对载体进行纯水喷淋；加热水箱将加热后的纯水注入清洗槽；清洗槽中进行氮气鼓泡对载体进行清洗；排放清洗槽中的废水。
【专利说明】载体清洗装置和载体清洗方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学气相沉积【技术领域】，尤其涉及一种载体清洗装置和载体清洗方法。
【背景技术】
[0002]化学气相沉积(Chemical Vapor Deposit1n,CVD)是半导体制作工艺中制备薄膜材料的最成熟、操作最简单的一种方法。例如在太阳能电池的制造过程中，使用CVD工艺制备大面积且均匀性高的减反射薄膜。CVD设备中的载体用来承载硅片等基片进行工艺制作，例如，以等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,PECVD)设备为例，PECVD设备一般分为管式PECVD设备和平板式PECVD设备，无论哪种PECVD设备都需要载体，其中，管式PECVD的载体为石墨舟或碳纤维舟，平板式PECVD设备的载体为石墨板或碳纤维板。在制作的过程中，载体上也会沉积一层氮化硅薄膜，随着长时间的生产，载体上的薄膜厚度会慢慢增加，当薄膜厚度较厚时就会脱落，脱落后的薄膜飘到硅片上会造成未镀膜片的产生，从而降低生产良率，因此需要定期清洗载体。
[0003]现有的载体清洗方法为，人工将载体放入酸洗槽中，倒入氢氟酸溶液进行清洗，酸液清洗之后，将载体放入另外的清洗槽中，注入纯水(去离子水)进行清洗,之后将载体取出烘干。然而，由于清洗过程中由人工配氢氟酸HF溶液以及人工在酸洗槽和清洗槽中将载体搬入和搬出，容易使皮肤接触氢氟酸溶液，从而造成人身危害。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种载体清洗装置和载体清洗方法，避免了载体清洗过程中人员直接接触氢氟酸，降低了安全隐患的风险。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0006]一方面，提供一种载体清洗装置，用于CVD设备中载体的清洗，包括:
[0007]清洗槽，所述清洗槽中设置有鼓泡机构和喷淋机构；
[0008]加热水箱，通过管道连接于所述清洗槽；
[0009]酸液回收槽，通过管道连接于所述清洗槽。
[0010]具体地,还包括:
[0011]磁力泵，所述清洗槽通过管道连接于所述磁力泵的第一端，所述加热水箱和酸液回收槽分别通过管道连接于所述磁力泵的第二端；
[0012]所述清洗槽与磁力泵之间的管道设置有第一隔膜阀，所述加热水箱与所述磁力泵之间的管道设置有第二隔膜阀，所述酸液回收槽与所述磁力泵之间的管道设置有第三隔膜阀。
[0013]具体地，还包括:原液桶，通过管道连接于所述酸液回收槽或清洗槽。
[0014]具体地，还包括:用于放置所述原液桶的滚轮组结构。
[0015]具体地，还包括:箱体结构，所述清洗槽、加热水箱和酸液回收槽位于所述箱体结构内，所述箱体结构上部设置有观察窗和/或排风机构。
[0016]具体地，所述清洗槽中设置有载体清洗花篮。
[0017]具体地，所述清洗槽中设置有液位传感器。
[0018]具体地，所述CVD设备是PECVD设备。
[0019]具体地，所述载体是石墨载体或者碳纤维载体。
[0020]另一方面，提供一种基于上述载体清洗装置的载体清洗方法，包括:
[0021]加热水箱将加热后的纯水注入清洗槽；
[0022]清洗槽中进行氮气鼓泡对载体进行清洗；
[0023]排放清洗槽中的废水；
[0024]向清洗槽中注入氢氟酸溶液对载体进行浸泡；
[0025]清洗槽中的氢氟酸溶液排入酸液回收槽进行回收；
[0026]清洗槽中对载体进行纯水喷淋；
[0027]加热水箱将加热后的纯水注入清洗槽；
[0028]清洗槽中进行氮气鼓泡对载体进行清洗；
[0029]排放清洗槽中的废水。
[0030]具体地，所述向清洗槽中注入氢氟酸溶液对载体进行浸泡的过程中，所述氢氟酸溶液来自于原液桶或者酸液回收槽。
[0031 ] 本发明提供的载体清洗装置和载体清洗方法，可以实现自动清洗CVD设备中的载体，避免了现有技术载体清洗过程中人员直接接触氢氟酸，降低了安全隐患的风险。并且通过一个清洗槽完成了整个载体清洗的步骤，提高了工作效率，实现了酸液的重复利用，降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0033]图1为本发明实施例中一种载体清洗装置的结构示意图；
[0034]图2为本发明实施例中一种载体清洗方法的流程图；
[0035]图3为本发明实施例中清洗槽与加热水箱和酸液回收槽之间管道结构示意图；
[0036]图4为本发明实施例中另一种载体清洗装置的结构的俯视图；
[0037]图5为图4的左视图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0039]如图1所示，本发明实施例提供了一种载体清洗装置，用于CVD设备中载体的清洗，包括:清洗槽1、加热水箱2和酸液回收槽3。其中，清洗槽I中设置有鼓泡机构11和喷淋机构12 ;加热水箱2通过管道连接于清洗槽I ;酸液回收槽3通过管道连接于清洗槽1，图中未不出管道。
[0040]以下通过一种基于上述载体清洗装置的载体清洗方法具体说明本实施例中的载体清洗装置。
[0041 ] 如图2所示，该方法包括:
[0042]步骤101、加热水箱2将加热后的纯水(去离子水)注入清洗槽I ;
[0043]具体地，在步骤101之前先将载体插入清洗槽I中。
[0044]步骤102、清洗槽I中进行氮气鼓泡对载体进行清洗；
[0045]具体地，当加热水箱2向清洗槽I中注入的热纯水达到需要的液位高度后，停止注入，清洗槽I中的鼓泡机构11在热纯水中进行氮气鼓泡以清洗载体，用于去除载板上的大片颗粒，当然也可以通过其他惰性气体鼓泡来清洗载体，优选为成本较低的氮气。
[0046]步骤103、通过排放口排放清洗槽I中的废水；
[0047]具体地，在清洗槽I中鼓泡清洗时间到后，停止鼓泡，排掉废水。
[0048]步骤104、向清洗槽I中注入氢氟酸溶液对载体浸泡；
[0049]具体地，酸液回收槽3中有氢氟酸HF和纯水的混合液，即氢氟酸溶液，注入清洗槽I使载体浸泡一段时间以清洗载体。
[0050]步骤105、清洗槽I中的氢氟酸溶液排入酸液回收槽3进行回收，以便于氢氟酸溶液的多次重复利用；
[0051]步骤106、清洗槽I中对载体进行纯水喷淋；
[0052]具体地，清洗槽I中的氢氟酸溶液回收完成后，加热水箱2加热后的纯水提供给喷淋机构12，喷淋机构12对载体进行喷淋清洗。
[0053]步骤107、加热水箱2将加热后的纯水注入清洗槽I ;
[0054]步骤108、清洗槽I中进行氮气鼓泡对载体进行清洗；
[0055]步骤109、排放清洗槽I中的废水，最后将载体取出并烘干。
[0056]需要说明的是，上述载体清洗装置和载体清洗方法均可以应用于各种CVD设备中载体的清洗，例如PECVD设备中石墨舟、碳纤维舟、石墨板或碳纤维板的清洗。
[0057]本实施例提供的载体清洗装置和载体清洗方法，可以实现自动清洗CVD设备中的载体，避免了现有技术载体清洗过程中人员直接接触氢氟酸，降低了安全隐患的风险。并且通过一个清洗槽完成了整个载体清洗的步骤，提高了工作效率，实现了酸液的重复利用，降低了成本。
[0058]如图3所示，进一步地，上述的载体清洗装置，还包括:磁力泵4，清洗槽I通过管道连接于磁力泵4的第一端，加热水箱2和酸液回收槽3分别通过管道连接于磁力泵4的第二端；清洗槽I与磁力泵4之间的管道设置有第一隔膜阀51，加热水箱2与磁力泵4之间的管道设置有第二隔膜阀52，酸液回收槽3与磁力泵4之间的管道设置有第三隔膜阀53。磁力泵4为防酸防碱的磁力泵，上述隔膜阀为气动隔膜阀。
[0059]具体地，上述的磁力泵和隔膜阀用于清洗槽I与加热水箱2和酸液回收槽3之间的液体输送。例如，向清洗槽I中注水时，打开第一个隔膜阀51和第二隔膜阀52，第三隔膜阀53关闭，同时启动磁力泵4，由加热水箱2中抽取热纯水并注入至清洗槽I中。向清洗槽I中注入氢氟酸溶液时，打开第一隔膜阀51和第三隔膜阀53，第二隔膜阀52关闭，同时启动磁力阀4，有酸液回收槽3中抽取氢氟酸溶液并注入清洗槽I中，从清洗槽I中回收氢氟酸溶液的方法与此类似，只是液体流动的方向相反，只需控制磁力阀4从清洗槽I中抽取氢氟酸溶液并注入酸液回收槽3中即可。上述的磁力泵和隔膜阀的设置使得仅通过一个磁力泵实现清洗槽I与加热水箱2和酸液回收槽3之间的液体输送。
[0060]如图4所示，上述载体清洗装置，还包括:原液桶6，通过管道连接于酸液回收槽3或清洗槽I。
[0061]具体地，原液桶6中装有氢氟酸原液，氢氟酸原液中氢氟酸的浓度为40%?49%，对载体进行浸泡清洗时溶液中氢氟酸的浓度一般为20%，因此在第一次使用上述清洗装置时需要对氢氟酸原液进行稀释，配比为合适浓度的氢氟酸溶液来使用。首先通过原液桶6将氢氟酸原液直接注入清洗槽I中，或者通过酸液回收槽3将氢氟酸原液间接注入清洗槽I中，之后向清洗槽I中注入纯水稀释，为加快溶液的混合稀释可以使用清洗槽I中的鼓泡机构进行氮气鼓泡。稀释配比完成的氢氟酸溶液在清洗载体之后可以被酸液回收槽3回收，在之后的使用中则无需再次配液，直接使用酸液回收槽3中的氢氟酸溶液即可。除非氢氟酸溶液的浓度发生了变化，则需要再次配比为合适的浓度。
[0062]进一步地，还包括:用于放置原液桶6的滚轮组结构61，滚轮组结构61与原液桶6底部的接触采用自传轴承滚轮，用于减少原液桶6底部的接触摩擦力，使原液桶6在搬运的过程中更加方便。
[0063]如图5所示，进一步地，还包括:箱体结构7，清洗槽1、加热水箱2和酸液回收槽3位于箱体结构7内，箱体结构7上部设置有观察窗71和/或排风机构72，除了排风机构72外，整个箱体结构7为一封闭空间。具体地，观察窗71可以为聚氯乙烯(Poly VinylChloride, PVC)材料，用于观察清洗槽I内的状态，排风机构72用于使封闭空间内的酸气有效排出。
[0064]具体地，清洗槽I中设置有载体清洗花篮，用于将多个载体相互隔开。上述清洗槽I和酸液回收槽3中槽体具有钢材作为加强筋，钢材结构通过焊接连接，钢材结构的内外都包有聚丙烯(Poly Propylene, PP)板,用于保护钢材。
[0065]进一步地，清洗槽I中设置有液位传感器，用于检测清洗槽I中的液位高度，以判断是否进行下一步的动作。
[0066]本实施例中的载体清洗方法与上述实施例相同，在此不再赘述。
[0067]本实施例提供的载体清洗装置，可以实现自动清洗CVD设备中的载体，避免了现有技术载体清洗过程中人员直接接触氢氟酸，降低了安全隐患的风险。并且通过一个清洗槽完成了整个载体清洗的步骤，提高了工作效率，实现了酸液的重复利用，降低了成本。
[0068]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种载体清洗装置，用于CVD设备中载体的清洗，其特征在于，包括: 清洗槽，所述清洗槽中设置有鼓泡机构和喷淋机构； 加热水箱，通过管道连接于所述清洗槽； 酸液回收槽，通过管道连接于所述清洗槽。
2.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于，还包括: 磁力泵，所述清洗槽通过管道连接于所述磁力泵的第一端，所述加热水箱和酸液回收槽分别通过管道连接于所述磁力泵的第二端； 所述清洗槽与磁力泵之间的管道设置有第一隔膜阀，所述加热水箱与所述磁力泵之间的管道设置有第二隔膜阀，所述酸液回收槽与所述磁力泵之间的管道设置有第三隔膜阀。
3.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于，还包括: 原液桶，通过管道连接于所述酸液回收槽或清洗槽。
4.根据权利要求3所述的载体清洗装置，其特征在于，还包括: 用于放置所述原液桶的滚轮组结构。
5.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于，还包括: 箱体结构，所述清洗槽、加热水箱和酸液回收槽位于所述箱体结构内，所述箱体结构上部设置有观察窗和/或排风机构。
6.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于， 所述清洗槽中设置有载体清洗花篮。
7.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于， 所述清洗槽中设置有液位传感器。
8.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于， 所述CVD设备是PECVD设备。
9.根据权利要求1所述的载体清洗装置，其特征在于， 所述载体是石墨载体或者碳纤维载体。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的载体清洗装置的载体清洗方法，其特征在于，包括: 加热水箱将加热后的纯水注入清洗槽； 清洗槽中进行氮气鼓泡对载体进行清洗； 排放清洗槽中的废水； 向清洗槽中注入氢氟酸溶液对载体进行浸泡； 清洗槽中的氢氟酸溶液排入酸液回收槽进行回收； 清洗槽中对载体进行纯水喷淋； 加热水箱将加热后的纯水注入清洗槽； 清洗槽中进行氮气鼓泡对载体进行清洗； 排放清洗槽中的废水。
11.根据权利要求10所述的载体清洗方法，其特征在于， 所述向清洗槽中注入氢氟酸溶液对载体进行浸泡的过程中，所述氢氟酸溶液来自于原液桶或者酸液回收槽。
【文档编号】B08B3/10GK104043605SQ201310078835
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】刘红义, 苏晓峰, 荣延栋, 王宝全 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司