一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备及其使用方法与流程

本发明属于半导体材料加工，具体涉及一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备及其使用方法。

背景技术：

1、碳化硅外延工艺是指在碳化硅衬底的上表面生长一层与衬底同质的单晶材料4h-s i c，其中，在导电型碳化硅衬底上生长碳化硅外延层，可制成功率器件，主要应用于电动车、光伏等领域。在碳化硅外延过程中会产生有害尾气，尾气通常经过燃烧处理。

2、在公开号为cn 116045292 a的中国专利中，提到了一种碳化硅外延工艺的领域，尤其是涉及一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其包括加热筒、水箱和喷淋塔，水箱一侧的顶部和加热筒连通，水箱另一侧的顶部和喷淋塔连通，加热筒的进气口到喷淋塔的排气口之间为负压状态，加热筒包括预热筒体、过渡筒体和燃烧筒体，预热筒体将气体预热至燃点，预热筒体位于过渡筒体的上方，燃烧筒体位于过渡筒体的下方，预热筒体和加热筒的进气口连通，预热筒体、过渡筒体和燃烧筒体依次连通，水箱和燃烧筒体连通，加热筒的顶部连通有第一压缩空气进入管和第一氮气进入管，第一压缩空气进入管、第一氮气进入管均和预热筒体连通，过渡筒体上连通有第二压缩空气进入管。本申请具有提高尾气处理设备安全性的效果，尽管上述方案有益效果诸多，但是该方案中设备组件过于复杂，成本高，且燃烧稳定性差，在燃烧筒中的固体颗粒物难以及时清理，造成燃烧效率降低，稳定性差。

3、对此，发明人提出一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备及其使用方法，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备及其使用方法，以解决现有技术中尾气处理设备组件过于复杂，成本高，且燃烧稳定性差，在燃烧筒中的固体颗粒物难以及时清理，造成燃烧效率降低，稳定性差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，包括：

4、处理室，所述处理室用于处理尾气；

5、过滤结构，所述过滤结构设于所述处理室的侧面，且一端与碳化硅外延工艺的尾气排放机构相连接，用于过滤尾气中的固体颗粒物；

6、处理结构，所述处理结构位于所述处理室的中部，且与所述过滤结构相连接，用于处理尾气；

7、清理结构，所述清理结构位于所述处理室的底部，且位于所述处理结构的底部，用于清理所述处理室的内壁；

8、进气结构，所述进气结构设置于所述处理室远离所述过滤结构的一侧，用于向所述处理结构提供氧气；

9、密封结构，所述密封结构位于所述清理结构的侧面，用于密封所述处理室和排出固体物。

10、优选的，所述过滤结构包括连接头，所述连接头与碳化硅外延工艺的尾气排放机构相连接，所述连接头的内壁固定有透气框，所述透气框上安装有用于过滤尾气中的固体颗粒物的过滤网，所述透气框上位于所述过滤网的侧面转动连接有弧形刮板，所述弧形刮板与所述过滤网抵触。

11、优选的，所述连接头的底部安装有收纳盒，所述收纳盒位于所述过滤网的底部，所述收纳盒的内壁开设有用于收纳固体颗粒物的收纳腔，所述连接头的底部安装有预热管。

12、优选的，所述处理结构包括燃烧室，所述燃烧室位于所述处理室的内壁，且与所述预热管相连通，所述处理室位于所述燃烧室的两侧安装有加热模块，所述燃烧室的顶部安装有送气管道，所述送气管道上安装有电磁阀和吸收层，所述送气管道远离所述燃烧室的一端设有冷却室，所述冷却室的一侧安装有排气管。

13、优选的，所述清理结构包括滑板，所述滑板位于所述燃烧室的底部且与所述处理室的内壁滑动连接，所述滑板的顶部安装有内刮板，所述内刮板与所述燃烧室的内壁抵触，所述滑板上安装有隔板，所述隔板上开设有多个通孔；

14、所述滑板中位于所述隔板的底部滑动连接有收纳板，所述滑板的底部固定有多个滑套，所述处理室的底壁固定有多个限位杆，所述滑套与所述限位杆滑动连接，所述收纳板的底部安装有多个复位弹簧。

15、优选的，所述进气结构包括气泵，所述气泵安装于所述处理室的内壁，所述气泵的两端分别安装有出气管和进气管，所述出气管与所述燃烧室相连通，所述出气管上安装有单向阀。

16、优选的，所述密封结构包括密封板，所述密封板与所述处理室转动连接，所述密封板的侧面安装有拉环。

17、一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备的使用方法，包括上述所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，所述方法包括以下步骤：

18、s1、尾气过滤，通过过滤结构，将尾气中固体颗粒物进行过滤，并进行收集，对过滤后的尾气进行预热，用于后续燃烧；

19、s2、尾气燃烧，通过进气结构提供助燃剂，处理结构进行点燃气体，让尾气在燃烧室中进行燃烧；

20、s3、燃烧室清理，气体燃烧时产生气压，推动清理结构移动，带动内刮板对燃烧室内壁进行清理，将固体颗粒物清除，提高加热模块加热稳定性，同时气体膨胀时滑板滑动，燃烧室内部空间变大，气压得以平衡，避免气体爆炸；

21、s4、气体排出，燃烧后气体经过送气管道和吸收层到达冷却室，吸收层将剩余未燃烧气体进行吸收和冷却，最后经过排气管排出；

22、s5、固体颗粒物清除，利用密封结构，打开密封板，清除清理结构中的固体颗粒物。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、(1)本发明通过设置过滤结构，将尾气中固体颗粒物进行过滤，气体通过过滤网进行过滤，同时气体会推动弧形刮板转动，弧形刮板会将过滤网上的固体颗粒物刮下，落入收纳盒中的收纳腔中进行收集，从而便于对尾气中的固体颗粒物进行收集，避免造成预热管及燃烧室内壁严重污染，同时避免过滤网堵塞。

25、(2)本发明通过设置处理结构、进气结构和清理结构，在尾气进行燃烧时，不仅可以通过驱动清理结构运动来平衡燃烧室内的气压，避免气体膨胀爆炸，又可以在清理结构运动时对燃烧室进行清理，避免固体颗粒物附着影响气体加热和燃烧，大大提高了气体燃烧的稳定性。

技术特征：

1.一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其特征在于：所述过滤结构(2)包括连接头(21)，所述连接头(21)与碳化硅外延工艺的尾气排放机构相连接，所述连接头(21)的内壁固定有透气框(22)，所述透气框(22)上安装有用于过滤尾气中的固体颗粒物的过滤网(23)，所述透气框(22)上位于所述过滤网(23)的侧面转动连接有弧形刮板(24)，所述弧形刮板(24)与所述过滤网(23)抵触。

3.根据权利要求2所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其特征在于：所述连接头(21)的底部安装有收纳盒(25)，所述收纳盒(25)位于所述过滤网(23)的底部，所述收纳盒(25)的内壁开设有用于收纳固体颗粒物的收纳腔(26)，所述连接头(21)的底部安装有预热管(27)。

4.根据权利要求3所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其特征在于：所述处理结构(3)包括燃烧室(31)，所述燃烧室(31)位于所述处理室(1)的内壁，且与所述预热管(27)相连通，所述处理室(1)位于所述燃烧室(31)的两侧安装有加热模块(32)，所述燃烧室(31)的顶部安装有送气管道(33)，所述送气管道(33)上安装有电磁阀和吸收层(34)，所述送气管道(33)远离所述燃烧室(31)的一端设有冷却室(35)，所述冷却室(35)的一侧安装有排气管(36)。

5.根据权利要求4所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其特征在于：所述清理结构(4)包括滑板(41)，所述滑板(41)位于所述燃烧室(31)的底部且与所述处理室(1)的内壁滑动连接，所述滑板(41)的顶部安装有内刮板(42)，所述内刮板(42)与所述燃烧室(31)的内壁抵触，所述滑板(41)上安装有隔板(43)，所述隔板(43)上开设有多个通孔(44)；

6.根据权利要求4所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，其特征在于：所述进气结构(5)包括气泵(51)，所述气泵(51)安装于所述处理室(1)的内壁，所述气泵(51)的两端分别安装有出气管(52)和进气管(53)，所述出气管(52)与所述燃烧室(31)相连通，所述出气管(52)上安装有单向阀。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备及其使用方法，其特征在于：所述密封结构(6)包括密封板(61)，所述密封板(61)与所述处理室(1)转动连接，所述密封板(61)的侧面安装有拉环(62)。

8.一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备的使用方法，其特征在于：包括如权利要求1-7所述的一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备，所述方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及半导体材料加工技术领域，具体公开了一种碳化硅外延工艺用尾气处理设备及其使用方法，包括：处理室、过滤结构、过滤网、弧形刮板、处理结构、燃烧室、加热模块、清理结构、滑板、进气结构和密封结构；本发明气体通过过滤网进行过滤，同时气体会推动弧形刮板转动，弧形刮板会将过滤网上的固体颗粒物刮下，从而便于对尾气中的固体颗粒物进行收集，避免造成预热管及燃烧室内壁严重污染，通过设置处理结构、进气结构和清理结构，在尾气进行燃烧时，不仅可以通过驱动清理结构运动来平衡燃烧室内的气压，避免气体膨胀爆炸，又可以在清理结构运动时对燃烧室进行清理，避免固体颗粒物附着影响气体加热和燃烧，大大提高了气体燃烧的稳定性。

技术研发人员：汪炜喆,柯茜,李京波,王小周,刘抑波,王创垒,张梦龙,杨雄,邓宇,刘超洋
受保护的技术使用者：浙江芯科半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17