一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统的制作方法

本实用新型属于半导体技术领域，尤其涉及一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统。

背景技术：

正硅酸乙酯(TEOS)作为半导体工艺中沉积所用原材料，可用于低压化学气相沉积(LPCVD)实现二氧化硅在SiC晶片表面的沉积，保证了氧化层介质的致密性和与SiC晶片的粘附能力，提高了器件的电性能和成品率，避免了为获得一定厚度氧化层长时间高温氧化的不足，这些优良的工艺特性和其在使用安全性方面的显著特点使得正硅酸乙酯(TEOS)逐步成为沉积二氧化硅薄膜的主流工艺。

在现代集成电路的制造中，随着集成电路的复杂性和密度的增加以及特征尺寸降至约0.25m以下，绝缘层间介电层材料的污染(包括颗粒、金属离子、有机分子和其他离子物质)可悬浮或溶解在用于制造集成电路的化学品中，会引起许多问题，这就要求所采用的原材料的杂质含量尽可能低。

提纯后的正硅酸乙酯，无论是颗粒度、水分还是金属离子等杂质都已达到半导体所用的要求，而正硅酸乙酯的输送必须使用钢瓶，钢瓶若没有处理干净会在电子级的正硅酸乙酯中引入新的杂质，污染正硅酸乙酯，降低正硅酸乙酯的产品质量，因此要求正硅酸乙酯所用钢瓶处理的足够洁净，金属离子、水分和颗粒度都达到最佳水平。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统，该处理系统可保证钢瓶内的洁净度。

本实用新型提供了一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统，包括：

钢瓶；

与钢瓶相连通的高纯水储罐；

与钢瓶相连通的废水罐；

与钢瓶相连通的离子交换树脂储罐；

与钢瓶相连通的离子交换树脂回收罐；

与钢瓶相连通的高纯保护性气体储罐；

与钢瓶相连通的超纯水储罐。

优选的，还包括抽真空装置，所述抽真空装置与钢瓶相连通。

优选的，所述废水罐与离子交换树脂回收罐分别与抽真空装置相连通。

优选的，还包括高纯乙醇储罐，所述高纯乙醇储罐与钢瓶相连通。

优选的，还包括加热装置；所述加热装置用于加热钢瓶。

优选的，所述高纯保护性气体储罐包括高纯氮气储罐与高纯氦气储罐。

优选的，还包括高纯正硅酸乙酯储罐；所述高纯正硅酸乙酯储罐与钢瓶相连通。

优选的，还包括检测装置；所述检测装置与钢瓶相连通。

优选的，所述检测装置包括电导仪与颗粒检测仪。

本实用新型提供了一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统，包括：钢瓶；与钢瓶相连通的高纯水储罐；与钢瓶相连通的废水罐；与钢瓶相连通的离子交换树脂储罐；与钢瓶相连通的离子交换树脂回收罐；与钢瓶相连通的高纯保护性气体储罐；与钢瓶相连通的超纯水储罐。与现有技术相比，本实用新型先通过高纯水清洗除去钢瓶中的颗粒，然后再通过离子交换树脂除去钢瓶内的金属离子与氯离子，使得离子含量小于0.1ppb，再通过超纯水清洗除去钢瓶中可能残留的颗粒，从而使钢瓶中的金属离子、水分和颗粒度均达到最佳水平，以适用于高纯正硅酸乙酯充装。

附图说明

图1为本实用新型提供的高纯正硅酸乙酯用钢瓶处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中采用的处理工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统，包括：

钢瓶；

与钢瓶相连通的高纯水储罐；

与钢瓶相连通的废水罐；

与钢瓶相连通的离子交换树脂储罐；

与钢瓶相连通的离子交换树脂回收罐；

与钢瓶相连通的高纯保护性气体储罐；

与钢瓶相连通的超纯水储罐。

参见图1，图1为本实用新型提供的高纯正硅酸乙酯用钢瓶处理系统的结构示意图。

本实用新型中的钢瓶为本领域技术人员熟知的钢瓶即可，其可为初次使用的钢瓶，也可为使用后的钢瓶。

所述钢瓶与高纯水储罐相连通；当钢瓶为初次使用的钢瓶时，先在钢瓶中通入高纯水进行浸泡，以除去钢瓶内带有颗粒。

所述钢瓶与废水罐相连通；浸泡钢瓶后的高纯水排入废水罐中。为使高纯水顺利流入废水罐中，优选还包括抽真空装置，所述抽真空装置与废水罐相连通。

所述钢瓶与离子交换树脂储罐相连通，用高纯水清洗过后，在钢瓶中加入离子交换树脂，同时通入高纯水，通过离子交换树脂(即混合的阳离子交换树脂与阴离子交换树脂)，除去钢瓶内的金属离子和氯离子，使得离子含量小于0.1ppb。大孔离子交换树脂的表面上具有许多裂缝，这些裂缝有与分子筛相似的作用，具有捕获杂质分子的作用。在钢瓶中加入离子交换树脂后，钢瓶中的杂质离子与离子交换树脂进行离子交换，实现脱除离子含量最佳的结果。采用阴阳离子交换树脂除去无机离子杂质，操作简单，离子脱除效果好，钢瓶内残留的离子含量足够低。

本实用新型提供的处理系统优选还包括振荡装置，所述钢瓶置于振荡装置上。在钢瓶中通入离子交换树脂与高纯水后，充分振荡，再进行浸泡，以提高钢瓶中金属离子与氯离子的去除效率。

所述钢瓶与离子交换树脂回收罐相连通，用以回收处理过钢瓶后的离子交换树脂。为使离子交换树脂顺利回收，所述离子交换树脂回收罐优选与抽真空装置相连通。

按照本实用新型，所述处理系统优选还包括钢瓶阀门安装装置，用以安装钢瓶的阀门。在用离子交换树脂处理钢瓶后再安装阀门可提高离子交换树脂的通入速度及回收速度。

所述钢瓶与超纯水储罐相连通，通入超纯水进行清洗，可除去安装钢瓶阀门产生的杂质颗粒。

为确保钢瓶的洁净度，所述处理系统优选还包括检测装置；所述检测装置与钢瓶相连通；所述检测装置为本领域技术人员熟知的检测装置即可，并无特殊的限制，本实用新型中优选包括电导仪与颗粒检测仪，用以确保清洗钢瓶后的水的电导率和颗粒度与超纯水保持一致。

所述钢瓶与高纯保护性气体储罐相连通，通过高纯保护性气体可压出钢瓶中的高纯水、离子交换树脂或超纯水；所述高纯保护性气体储罐为本领域技术人员熟知的高纯保护性气体储罐即可，并无特殊的限制，本实用新型中优选为高纯氮气储罐和/或高纯氦气储罐。

为更好地除去水洗钢瓶所残余的水分，本实用新型提供的处理系统优选还包括高纯乙醇储罐，所述高纯乙醇储罐与钢瓶相连通。将高纯乙醇通入钢瓶中，充分振荡，与水互溶，置换多次后出去多余的水分，可保证钢瓶中不带有水分杂质导致成品正硅酸乙酯的污染，保障产品质量。

所述钢瓶中的乙醇优选用高纯保护性气体，更优选用高纯氮气压出。

本实用新型提供的处理系统优选还包括加热装置，用于加热钢瓶，使残留的乙醇充分挥发除去；所述加热装置优选为加热毯；所述加热毯包裹于钢瓶表面。采用电加热毯对钢瓶进行加热除乙醇，功率可控、操作简单，能耗低，不用建干燥室用于钢瓶的干燥处理，成本低。

所述钢瓶优选与抽真空装置相连通，钢瓶内用高纯保护性气体进行置换后，利用抽真空装置排空气体。

所述钢瓶优选还与高纯正硅酸乙酯储罐相连通，用高纯正硅酸乙酯清洗钢瓶，并用高纯保护性气体压出，多次置换后，分析正硅酸乙酯中的金属离子、水分、颗粒度等杂质含量，达到质量要求后，钢瓶投入使用。在线分析检测水分、金属离子和颗粒度含量，根据检测结果控制置换次数，使操作更精确可控，更能确保钢瓶处理的质量。

为便于控制该处理系统，所述高纯水储罐、离子交换树脂储罐、高纯保护性气体储罐、超纯水储罐、抽真空装置、废水罐、离子交换树脂回收罐、高纯乙醇储罐、高纯保护性气体储罐均优选通过管道与钢瓶相连通；所述高纯水储罐、离子交换树脂储罐、高纯保护性气体储罐、超纯水储罐、抽真空装置、废水罐、离子交换树脂回收罐、高纯乙醇储罐与高纯保护性气体储罐均优选通过不同的阀门与管道相连通，通过不同阀门的开关控制进入钢瓶的物质，以实现钢瓶的处理。

当钢瓶为使用过的钢瓶时，优选先用高纯保护性气体压出残留的正硅酸乙酯后，其余处理步骤同上。

本实用新型先通过高纯水清洗除去钢瓶中的颗粒，然后再通过离子交换树脂除去钢瓶内的金属离子与氯离子，使得离子含量小于0.1ppb，再通过超纯水清洗除去钢瓶中可能残留的颗粒，从而使钢瓶中的金属离子、水分和颗粒度均达到最佳水平，适用于高纯正硅酸乙酯充装。

为了进一步说明本实用新型，以下结合实施例对本实用新型提供的一种高纯正硅酸乙酯用钢瓶的处理系统进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

按照图2所示的工艺步骤对钢瓶进行处理。

向初次使用的钢瓶中通入高纯水浸泡2～4小时后倒出，除去钢瓶中原先带有的颗粒；加入混合的阳离子和阴离子交换树脂，再加入高纯水，充分振荡后浸泡24小时，除去钢瓶内的金属离子和氯离子，使得离子含量＜0.1ppb；之后将离子交换树脂充分倒出，装上钢瓶阀门，再通入超纯水清洗多次，除去装阀门时产生的杂质颗粒，通过电导率仪和颗粒检测仪确保清洗后的水的电导率和颗粒度与超纯水保持一致，钢瓶中的超纯水用高纯氮气压出。用电子级乙醇通入钢瓶中，充分振荡，与水互溶，置换多次后除去多余水分，钢瓶内的乙醇用高纯氮气压出；在钢瓶上裹上加热毯，加热至85℃，保持6小时，使残留的乙醇充分挥发除去。通入高纯氦气置换2～3次，抽真空。通入成品正硅酸乙酯进行清洗，用氦气压出，多次置换后，在线分析正硅酸乙酯中的金属离子、水分、颗粒度等杂质含量，达到质量要求后，钢瓶投入使用。