专利名称：一种缩短外延尾气处理器维护时间的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种缩短外延尾气处理器维护时间的装置。
背景技术：
外延工艺中需要大量的HCL,三氯氢硅(TCS) ,BA， PH:,， H2等特殊气体，其 中，TCS,B晶，PH,都为剧毒气体，这些气体会影响厂房周边的人生和环境安全， 需要避免直接排入空气中，尾气处理器是外延工艺过程中必须的尾气处理装置。 外延用尾气处理器是专门设计处理外延尾气废气的装置。通过外延炉的排气管和 尾气处理器的进气口连接，外延废气进入尾气处理内发生反应，然后排出无污染 的气体。
一般的尾气处理装置包括燃烧式、水洗式、沉积式三种。水洗式通过尾气处 理器的排气口和一个特制的文氏管连接，依靠文氏管提供的负压，使得外延炉内 的工艺气体被抽入尾气处理器内。在尾气处理器内，外延废气中的HCL, TCS, BA, PH,经过不断的水洗，充分和水发生反应而被去除。剩余的H:,、 N2被排到空气中。 其中TCS(三氯氮硅)和水的反应为
2SiHCi3 + 3H20 — OSiH-OSiH=0+ 6HC1
生成的S^HA为粉末状固体，而且随着时间的延长，这些粉末会聚集，生 成白色絮状物，堵塞进气口。
在常压外延工艺中尾气处理器主要有两个作用
1、 处理外延沉积过程中产生的有毒废气
2、 尾气处理器文丘里产生的负压，在外延炉沉积腔内形成稳定的负压，保证外 延层的正常生长。
由于尾气处理器内的水被雾化，形成大量水汽，所以在尾气的进气口， TCS 和水汽会发生反应，并附着在进气口处。随着处理时间的延长，这些附着的硅化 物不断的长大，逐渐堵塞进气口，导致外延炉内负压降低，正常生产不能进行。 这时需要清理进气口的絮状硅化物，尾气处理系统需要停机，进行维护。
目前尾气处理器的维护主要有以下问题
1、维护工作的安全性，由于TCS、 B2H6、 PH3等为剧毒气体，为保证工作人员
的安全，尾气处理器的维护工作必须等待外延工艺停止1小时左右，才能打开尾 气管道。在打捞絮状硅化物的过程中，也很有可能会有一些没有反应的毒气泄漏出来。
2、进气口积累的絮状硅化物，在进入底部水槽内缺乏有效的方法将其粉碎。 理论上这些絮状的化合物会在机器运行的过程中，经过水流的冲击被破碎。但是 实际使用中发现，大部分硅化物很难被粉碎，而是在蓄水槽壁，水位传感器上聚 集，会导致水位传感器失灵，尾气处理器发生错误报警后，外延炉也会被迫关机。 由于尾气处理器报警导致的外延炉自动关机的直接损失大约5力美元。所以每次 维护完成后，必须将水槽内的絮状化合物清理干净。
在实际生产中，縮短单次尾气处理器的维护时间、延长尾气处理器整体维护 周期，消除尾气处理过程中形成的絮状硅化物，是保证外延工艺JF常运行的必要 条件。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种縮短外延尾气处理器维护时间的装置，使用本 装置可以减少系统的维护时间、延长维护周期，整体上提高外延工艺的生产效率， 保证外延工艺正常运行。
为达到上述目的，本实用新型釆用以下技术方案这种縮短外延尾气处理器 维护时间的装置，它包括水池、水雾过滤器，盲板，所述的盲板上装有以下几 条进入水槽的管道氮气吹扫管道；自来水管道；由泵输送化学液的管道；连接 水泵的管道，该管道通入水池的一端带有漏斗。
化学药品可以是氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
本实用新型的优点是引入自动加碱和氮气吹扫管路，在不拆开尾气处理器 的基础上，通过对尾气处理系统的改进，可以减少系统的维护时间、延长维护周 期，整体上提高外延工艺的生产效率，在整个维护过程避免了相关管路的拆卸， 从而避免的管路中残余气体的泄漏。
图l:本实用新型的装置结构示意图具体实施方式
图1中，虚线框以内的装置是本发明的增加部份。尾气入口 I (AP)、尾气
入口II (RP)、水雾过滤器6、水槽7等为原来机器固有装置。新加的设施是通 过机器原来用作维护的盲板5处打孔，连接到机器的水槽内。其中由左到右为 1.氮气管道，由阀门VI开闭氮气管道，其作用为吹扫硅化物(硅化物集聚在尾气 进口，与氮气出口相对应)；2.自來水管道，通过阀门V2开闭管路；化学泵3， 使用防腐蚀的化学泵从化学桶中抽取化学液，由阀门V3控制化学液是否进入水 槽。普通水泵4，其作用是将稀释水槽内经过化学液溶解的絮状物抽出，通过阀 门V4控制管路的开闭，而且连接水泵的管道通入水槽的另一头为漏斗状。
其中由泵输送化学液的管道和自来水管道分别接至一个三通管的不同接口 上，该三通管的出口接一条管道，该管道通入水槽中，水泵的和自来水的使用通 过V3、 V2控制。尾气入口 I 、尾气入口II可切换使用。
使用本系统作尾气处理器维护时，首先打开氮气阀VI，通过氮气的吹扫， 进气口的絮状硅化物脱落到水槽内。通过简单的氮气吹扫装置的安装使得动作更 简单，并避免了接口处卡箍的安装和拆卸以及由于卡镝反复装拆可能导致的管路 漏气。
本系统首先在箱体内引入氮气吹扫装置来吹落进气口的絮状硅化物，原来的 维护方式是打开系统和外延尾气的接口卡箍，使用水枪(气枪)将絮状硅化物吹 落。相对而言，通过简单的氮气吹扫装置的安装使得动作更简单，并避免了接口 处卡箍的安装和拆卸以及由于卡箍反复装拆可能导致的管路漏气。
当使用氮气吹扫装置将絮状硅化物吹落后，利用水泵抽取水槽内的水，同时 由于水泵的抽力，漂浮在水面上的絮状硅化物被聚集在漏斗内。关闭自来水阀门， 同时打开化学液阔门，启动化学泵，将适量的浓碱加入漏斗内。在浓碱的作用下， 硅化物约十分钟后就被溶解。关闭化学液阀门，通入自来水将漏斗内的碱液冲出 并稀释。当水槽内自来水到达一定液位时候，启动普通水泵，将水槽内的液体抽 到液面以下。通过反复的加水、抽水即可以达到将水槽内絮状硅化物排空的目的。
相比而言，机器供应商提供的处理方法更为复杂，在打开入气口的卡箍将絮 状硅化物捅下后，需要打开尾气处理器水箱的"盲板"，然后一些工具将废渣打 捞出去。但是盲板孔径和水槽体积相差悬殊，加上絮状物漂浮在水面上，所以整 个操作过程很困难，且硅化物很容易被破碎，即使花很长时间也很难将漂浮物清 理干净。残余的漂浮物在机器运行时，会堵塞机器的过滤网，迸而导致系统的负
压降低，影响外延工艺的正常运行。
按照原来的维护模式，经常需要预防维护后过滤网的堵塞问题。在打捞絮状 物的过程中，易碎的絮状物很难被打捞干净，这些残余的硅化物在尾气处理器后 序的运行中会堵塞过滤网，影响外延工艺的正常运行由于不能有效清理干净絮状 硅化物，所以絮状物的清理加上相关的管路拆卸、安装大约需要2小时，还有清 理、停机时间，整个的维护时间约为4 5小时。而使用新的维护方式，通过碱 液的溶解以及水泵的反复的把水槽内的水抽干，使得残余硅化物有效被清除，在 实际使用中，整个维护过程大约用时1小时。
权利要求1、一种缩短外延尾气处理器维护时间的装置，它包括水池、水雾过虑器，盲板，其特征在于所述的盲板上装有以下几条进入水槽的管路氮气吹扫管道；自来水管道；由泵输送化学液的管道；连接水泵的管道，该管道通入水池的一端带有漏斗。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于自来水管道、由泵输送化学 液的管道分别接至一个三通管的不同接口上，该三通管的出口接一条管道，管道 通入水槽中。
专利摘要本实用新型提供一种缩短外延尾气处理器维护时间的装置。它包括水池、水雾过滤器，盲板，所述的盲板上装有以下几条进入水槽的管路氮气吹扫管道；自来水管道；由泵输送化学液的管道；连接水泵的管道，该管道通入水池的一端带有漏斗。本实用新型优点是引入自动加碱和氮气吹扫管路，在不拆开尾气处理器的基础上，通过对尾气处理系统的改进，可以减少系统的维护时间、延长维护周期，整体上提高外延工艺的生产效率，在整个维护过程避免了相关管路的拆卸，从而避免的管路中残余气体的泄漏。
文档编号B01D53/78GK201061753SQ20072016941
公开日2008年5月21日 申请日期2007年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者何自强, 冯泉林, 青 常 申请人:北京有色金属研究总院;有研半导体材料股份有限公司