一種用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置製造方法
2023-07-24 22:02:51
一種用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置製造方法
【專利摘要】一種用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，其技術方案是，它包括抽氣管道、真空泵和一組防爆過濾罐，所述抽氣管道一端連接單晶爐，另一端連接真空泵，抽氣管道將各防爆過濾罐串聯連接，抽氣管道設置高度不高於各防爆過濾罐高度的三分之一，所述相鄰防爆過濾罐之間、防爆過濾罐與單晶爐之間、防爆過濾罐與真空泵之間設置球閥。採用本實用新型的有益效果是：降低單一過濾罐內易燃揮發物的堆積量，對各防爆過濾罐進行緩慢充氧、洩壓防爆，消除了重摻矽單晶生產排氣過濾的爆炸隱患。
【專利說明】一種用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於單晶生產的排氣裝置，特別是用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置。
【背景技術】
[0002]重摻矽單晶片是一種重要的半導體材料，生產重摻矽單晶片首先要通過單晶爐生產重摻矽單晶棒，再通過切片等後續加工出重摻矽單晶片產品。與普通單晶矽生產不同，重摻矽單晶在生產過程中，需要摻入大量的雜質原料，在爐內的高溫環境下，摻雜劑磷大量揮發，重摻單晶通過真空泵的抽氣作業，將爐內的揮發物吸入管道，再經管道進入過濾罐。普通單晶爐的排氣過濾裝置如圖2所示，由爐內抽出的揮發物雜質溫度急劇下降，在抽氣管道和過濾罐內大量堆積，需定期清理抽氣管道和過濾罐。積存在過濾罐內的雜質中含有大量的磷，由於磷的易燃易爆特性，在揮發物堆積到一定程度時，當打開過濾罐清理時，揮發物中磷極易與氧發生劇烈的氧化反應，當反應過於劇烈時，會形成爆炸。對操作人員、設備造成損傷。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於針對現有技術之弊端，提供一種可有效防止清理過濾罐時發生爆炸的用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置
[0004]本實用新型 所述問題是以下述技術方案實現的:
[0005]一種用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，特別之處是，它包括抽氣管道、真空泵和一組防爆過濾罐，所述抽氣管道一端連接單晶爐，另一端連接真空泵，抽氣管道將各防爆過濾罐串聯連接，抽氣管道設置高度不高於各防爆過濾罐高度的三分之一，所述相鄰防爆過濾罐之間、防爆過濾罐與單晶爐之間、防爆過濾罐與真空泵之間設置球閥。
[0006]上述用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，所述各防爆過濾罐的底部設有充氣閥，各防爆過濾罐的頂部設有防爆洩壓蓋，防爆洩壓蓋包括蓋體、洩壓蓋、支撐架和彈簧，蓋體緊密扣合在防爆過濾罐體上部，蓋體上設有洩壓口，洩壓蓋覆蓋洩壓口上，支撐架固定在蓋體上，彈簧位於洩壓蓋上，彈簧兩端分別觸壓支撐架和洩壓蓋。
[0007]上述用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，所述洩壓蓋的底部設有密封圈，洩壓蓋上部固定彈簧限位杆，彈簧套裝在彈簧限位杆上，限位杆上端穿過支撐架。
[0008]上述用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，所述一組防爆過濾罐的數目≥3。
[0009]本實用新型針對解決重摻矽單晶在生產過程清理過濾罐易發生爆炸的問題進行了改進，設計了一種防爆排氣過濾裝置。所述裝置由真空泵串聯多個防爆過濾罐構成，各防爆過濾罐間設置球閥。該裝置首先將爐內的揮發物少量積存在各防爆過濾罐內，避免揮發物過量積存；然後通過控制各防爆過濾罐充氣閥使氧氣緩慢的進入罐內，通過罐內揮發物的逐步氧化，降低揮發物氧化過程的反應強度，避免爆炸；再者，各防爆過濾罐上部設有防爆洩壓蓋，在防爆過濾罐內的氧化過於激烈時，對膨脹的氣體進行洩壓。採用本實用新型的有益效果是:降低單一過濾罐內易燃揮發物的堆積量，對各防爆過濾罐進行緩慢充氧、洩壓防爆，消除重摻矽單晶生產中清理過濾罐的爆炸隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2是防爆過濾罐結構示意圖；
[0013]圖3是改進前單晶爐排氣過濾裝置結構示意圖。
[0014]圖中各標號清單為:1、單晶爐，2、球閥，3、抽氣管道，4、防爆過濾罐，4-1、充氣閥，4-2、蓋體，4-3、支撐架，4-4、洩壓蓋，4-5、彈簧，4-6、彈簧限位杆，4-7、密封圈，5、真空泵。
【具體實施方式】
[0015]參看圖1，本實用新型設置在單晶爐I的外部，所述防爆排氣過濾裝置包括抽氣管道3、真空泵5和一組防爆過濾罐4。抽氣管道3的一端由單晶爐的下部與單晶爐連通，抽氣管道的另一端連接真空泵5，由抽氣管道將各防爆過濾罐串聯連接，抽氣管道設置高度不高於各防爆過濾罐高度的三分之一，相鄰防爆過濾罐之間、防爆過濾罐與單晶爐之間、防爆過濾罐與真空泵之間設置球閥2。上述結構由單晶爐內抽出的揮發物首先進入與單晶爐相鄰的防爆過濾罐內，當該防爆過濾罐內的揮發物堆積量至抽氣管道高度時，絕大部分的揮發物溢出，然後被吸入另一防爆過濾罐內，這樣可防止各防爆過濾罐內揮發物堆積過多，使每個防爆過濾罐內揮發物堆積不超過該罐高度的三分之一，從而給揮發物氧化過程中反應氣體留有較大的膨脹空間。由於重摻矽單晶生產過程中揮發物量大，為了充分分散揮發物，一組防爆過濾罐的數目需≥3。
[0016]參看圖2，各防爆過濾罐4的底部設有充氣閥4-1，控制各防爆過濾罐充氣閥開度，使氧氣少量緩慢的進入罐內，通過罐內的揮發物逐步氧化，降低揮發物氧化過程的反應強度，避免爆炸。在各防爆過濾罐的頂部設有防爆洩壓罐，防爆洩壓蓋包括蓋體4-2、洩壓蓋4-4、支撐架4-3和彈簧4-5，蓋體緊密扣合在防爆過濾罐的罐體上部，蓋體上設有洩壓口，洩壓蓋覆蓋在洩壓口上，支撐架固定在蓋體上，彈簧位於洩壓蓋上，彈簧兩端分別觸壓支撐架和洩壓蓋。在洩壓蓋4-4的底部設有密封圈4-7，由洩壓蓋和密封圈將洩壓口封閉。洩壓蓋上部固定彈簧限位杆4-6，彈簧套裝在彈簧限位杆上，限位杆上端穿過支撐架，限位杆與可相對支撐架滑動。防爆洩壓罐是防止爆炸的又一道防線，當防爆過濾罐內充入氧氣後，罐內的揮發物開始逐步自然氧化，如果罐內的揮發物氧化激烈，反應氣體快速膨脹，氣流壓力克服彈簧力向上頂起洩壓蓋4-4進行洩壓，洩壓後，在彈簧4-5的彈力作用下，洩壓蓋復位。
[0017]本實用新型使用時，當單晶爐停爐後，按從單晶爐到真空泵的順序依次關閉各球閥，然後依次打開各防爆過濾罐的充氣閥進行緩慢充氧，使過罐內的揮發物逐步氧化，待氧化完成後，將防爆過濾罐的蓋體打開，清掃防爆過濾罐即可。以上操作需每爐進行。
【權利要求】
1.一種用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，其特徵在於，它包括抽氣管道(3)、真空泵(5)和一組防爆過濾罐(4)，所述抽氣管道一端連接單晶爐(1)，另一端連接真空泵，抽氣管道將各防爆過濾罐串聯連接，抽氣管道設置高度不高於各防爆過濾罐高度的三分之一，所述相鄰防爆過濾罐之間、防爆過濾罐與單晶爐之間、防爆過濾罐與真空泵之間設置球閥⑵。
2.根據權利要求1所述的用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，其特徵在於，所述各防爆過濾罐的底部設有充氣閥(4-1)，各防爆過濾罐的頂部設有防爆洩壓蓋，防爆洩壓蓋包括蓋體(4-2)、洩壓蓋(4-4)、支撐架(4-3)和彈簧(4-5)，蓋體緊密扣合在防爆過濾罐體上部，蓋體上設有洩壓口，洩壓蓋覆蓋洩壓口上，支撐架固定在蓋體上，彈簧位於洩壓蓋上，彈簧兩端分別觸壓支撐架和洩壓蓋。
3.根據權利要求2所述的用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，其特徵在於，所述洩壓蓋(4-4)的底部設有密封圈(4-7)，洩壓蓋上部固定彈簧限位杆(4-6)，彈簧套裝在彈簧限位杆上，限位杆上端穿過支撐架。
4.根據權利要求3所述的用於生產重摻矽單晶的防爆排氣過濾裝置，其特徵在於，所述一組防爆過濾罐的數 目≥3。
【文檔編號】C30B29/06GK203820916SQ201420109255
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】黃永恩, 張學強, 範全東, 路鵬 申請人:寧晉賽美港龍電子材料有限公司