專利名稱：一種單晶爐真空管道粉塵的收集方法及收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單晶爐真空管道粉塵的收集方法及收集裝置。
背景技術(shù)：
在全球信息化進程中，以通信業(yè)、計算機業(yè)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)、家電業(yè)為代表的信息技術(shù)，獲得了飛速發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為每一個發(fā)達國家的第一大產(chǎn)業(yè)。我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已超過傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而成為國民經(jīng)濟中第一大產(chǎn)業(yè)和對外出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體工業(yè)，特別是集成電路工業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和核心，是國民經(jīng)濟現(xiàn)代化與信息化建設(shè)的先導(dǎo)和支柱產(chǎn)業(yè)，是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)及眾多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。半導(dǎo)體工業(yè)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)是半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料制造技術(shù)的不斷進步，推動了超大規(guī)模，超高速集成電路的迅速發(fā)展，帶來了現(xiàn)代電子計算機的更新?lián)Q代。半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體器件及集成電路的發(fā)展與應(yīng)用水平已成為衡量一個國家的國力、國防、國民經(jīng)濟現(xiàn)代化和人民生活水平的重要標志。半導(dǎo)體硅材料是重要的半導(dǎo)體功能材料，其用量約占半導(dǎo)體材料總用量的95%以上。目前，半導(dǎo)體硅材料可分為重摻硅單晶和輕摻硅單晶拉制單晶的電阻率值是由被選擇的摻雜元素的摻入量來確定的，摻雜元素的摻入量越大，單晶的電阻率越低，摻入量很大的低電阻率單晶，稱為重摻硅單晶；反之，摻雜元素的摻入量少，則稱為輕摻硅單晶。其中，重摻硅單晶是最為理想的外延襯底材料，其市場需求量不斷增加?，F(xiàn)代超大規(guī)模集成電路(ULSI)制造過程的主流工藝為COMS工藝。CMOS工藝因其優(yōu)異的特性深受人們的關(guān)注。重摻硅單晶用于制造超大規(guī)模集成電路開關(guān)電源肖特基二極管和場控高頻電力電子器件特殊電子器件。現(xiàn)代電網(wǎng)控制系統(tǒng)，要求集成電路體積小、轉(zhuǎn)換快、耐高壓，軍事控制、制導(dǎo)的電路，要求抗高頻能力強、體積小，重摻硅單晶產(chǎn)品是首選產(chǎn)品，是我國國民經(jīng)濟發(fā)展、國防等特殊行業(yè)急需的新材料。COMS工藝中普遍采用N/N +、P/P +的外延結(jié)構(gòu)， 這種以重摻雜硅片為襯底的外延結(jié)構(gòu)與內(nèi)吸雜工藝相結(jié)合，是解決集成電路中的閂鎖效應(yīng)和α粒子引起的軟失效的有效途徑。而拉制重摻低電阻率硅單晶時，需要摻入的摻雜量比較大。目前主要的攙雜劑是砷、磷、銻，均具有很強的揮發(fā)性，它們產(chǎn)生的揮發(fā)物對人體和環(huán)境都存在著極強的傷害。以 As摻雜劑為例砷作為一種理想的摻雜劑，正在吸引著眾多材料廠家的關(guān)注。但砷具有很強的揮發(fā)性，在向硅熔體摻入過程中，將會有大量的摻雜劑揮發(fā)掉，同時在硅單晶生長過程中摻入的雜質(zhì)也會不斷通過熔體表面進行揮發(fā)。揮發(fā)掉的摻雜劑不但影響摻雜的準確性，更重要的是給后序工作帶來眾多麻煩。眾所周知，砷是一種有毒性的物質(zhì)，特別是它的氧化物，如 As203，人稱砒霜，是劇毒物質(zhì)。因此，在制備重摻砷硅單晶的技術(shù)上，環(huán)保治理上難度非常大。因此在選擇砷作為摻雜劑時必須開發(fā)出與常規(guī)不同的摻雜方法同時解決熱場配置及環(huán)保治理等一系列技術(shù)難題。重摻單晶硅最重要參數(shù)指標一電阻率，隨著競爭的激烈，其要求控制的范圍不斷
3縮小，摻雜劑的含量隨之逐漸加大。也相應(yīng)會產(chǎn)生更多的揮發(fā)物。為了保證成晶和成活率，拉制重摻單晶所產(chǎn)生的大量的揮發(fā)物就必須要從爐內(nèi)被徹底帶走，否則這些揮發(fā)物在爐內(nèi)溫度稍低的地方凝聚成固體，到一定程度這些固體會脫落，掉到熔體液面或直接掉到晶體的生長界面上造成晶體生長失敗，這一過程通常稱“掉渣”。再者爐內(nèi)存在的揮發(fā)物如果過多，對熱場的穩(wěn)定和壽命也是極其不利的。保證拉晶時單晶爐內(nèi)清潔的系統(tǒng)稱為真空系統(tǒng)，這個系統(tǒng)由初始端(潔凈的惰性氣體)和終端(真空泵)及爐體和一些管路閥門組成。通過潔凈惰性氣體的流通將爐內(nèi)的揮發(fā)物帶走。 這一過程還存在一些缺點一、這些揮發(fā)物會直接淤積到終端-真空泵內(nèi)。揮發(fā)物與真空泵油結(jié)合的粘稠物會迅速使真空泵油失效，造成必須頻繁的更換真空泵油，即使能做到及時更換真空泵油，真空泵的壽命也會極大的降低！二、揮發(fā)物會附著在真空管路上，時間長了會在局部堵塞管路，影響真空系統(tǒng)的正常運做，使氣氛不暢影響成晶。三、這些揮發(fā)物對環(huán)境因素有著巨大的影響，其收集和排放缺少控制手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單晶爐真空管道粉塵的收集方法及收集裝置，本方法及裝置可使拉制重摻單晶所產(chǎn)生的大量的揮發(fā)物從爐內(nèi)被帶走，保證成晶和成活率；提高真空泵的壽命；減輕有害氣體的排放。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案這種單晶爐真空管道粉塵的收集方法是在爐體和真空泵之間的氣體與揮發(fā)物粉塵通過的水平管道上升拐角處的垂直向下的方向設(shè)一管口，該管口上配一粉塵收集裝置。這種用于權(quán)利要求1所述方法的收集裝置，它包括帶有支架槽的管口，罐口帶有支架槽的粉塵收集罐，連接管口和粉塵收集罐的帶密封圈的支架，以及緊固用的卡箍。所述的粉塵收集罐可為筒狀。本發(fā)明的優(yōu)點是由于揮發(fā)物粉塵比氣體要重，與氣體流通在真空管路中受重力的影響，揮發(fā)物就會慢慢在管道底部淤積。通過本發(fā)明，這些淤積的揮發(fā)物就會被固定的收集到筒罐中，氣體在其上方通過，筒罐里的揮發(fā)物不會再被帶走，以后再定期清潔、處理，就可以分離、消耗掉大部分拉晶時產(chǎn)生的揮發(fā)物粉塵?？梢詷O大延長真空泵的使用壽命，并給拉晶提供一個穩(wěn)定的真空環(huán)境，通過本裝置收集揮發(fā)物，也極大的減少了真空泵尾氣中影響環(huán)境的因素。，套裝置，經(jīng)久耐用、組裝簡單、造價低廉、效果明顯！


圖la:管口位置示意Ib 圖Ia的管口俯視加粉塵收集罐示意2b 圖加的罐口俯視3 帶密封圈的支架示意圖
圖如本發(fā)明裝置的組裝4b 圖如的緊固狀態(tài)示意5 卡箍示意圖
具體實施例方式實施例如圖la、圖lb，圖2a、圖2b，圖3，圖4a、圖4b，圖5所示， 1為管口，2為真空管路，1-1為管口上的密封圈支架槽。3為粉塵收集罐，3-1為罐口，3-2為密封圈支架槽。4為帶密封圈的支架，4-1為支架，4-2為密封圈。5為卡箍。
在爐體和真空泵之間的氣體與揮發(fā)物粉塵通過的水平管道2的上升拐角處的垂直向下的方向設(shè)一管口 1，在管口上有密封圈支架槽1-1，3為收集粉塵的粉塵收集罐，該罐可作成筒狀，3-1為收集罐罐口，罐口上設(shè)有密封圈支架槽3-1，4為帶密封圈的支架，其中 4-1為支架，4-2為密封圈，幾部分組裝后，用卡箍固定。
權(quán)利要求
1.一種單晶爐真空管道粉塵的收集方法，其特征在于，在爐體和真空泵之間的氣體與揮發(fā)物粉塵通過的水平管道上升拐角處的垂直向下的方向設(shè)一管口，該管口上配一粉塵收集裝置。
2.一種用于權(quán)利要求1所述方法的收集裝置，其特征在于它包括帶有支架槽的管口，罐口帶有支架槽的粉塵收集罐，連接管口和粉塵收集罐的帶密封圈的支架，以及緊固用的卡箍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收集粉塵裝置其特征在于所述的粉塵收集罐為筒狀。
全文摘要
一種單晶爐真空管道粉塵的收集方法及收集裝置，方法是在爐體和真空泵之間的氣體與揮發(fā)物粉塵通過的水平管道上升拐角處的垂直向下的方向設(shè)一管口，該管口上配一粉塵收集裝置，收集裝置包括帶有支架槽的管口，罐口帶有支架槽的粉塵收集罐，連接管口和粉塵收集罐的帶密封圈的支架，以及緊固用的卡箍。通過本發(fā)明，這些淤積的揮發(fā)物就會被固定的收集到罐中，氣體在其上方通過，罐里的揮發(fā)物不會再被帶走，以后再定期清潔、處理，就可以分離、消耗掉大部分拉晶時產(chǎn)生的揮發(fā)物粉塵，可以極大延長真空泵的使用壽命，裝置經(jīng)久耐用、組裝簡單、造價低廉、效果明顯。
文檔編號C30B15/00GK102560620SQ20101062082
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者侯艷柱, 劉紅艷, 葉松芳, 方峰, 李海洋, 王學(xué)鋒, 鄧德輝, 鄭沉 申請人:國泰半導(dǎo)體材料有限公司, 有研半導(dǎo)體材料股份有限公司