CN1947870B - 一种废硅料清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体材料清洗处理技术领域,特别涉及对废硅料去除表面污物的废硅料清洗方法,包括下列步骤:(1)硅料投放于碱液中浸泡;(2)待碱液中硅料上浮时,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;(3)投放于第二个碱液中浸泡;(4)待碱液中硅料上浮时,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;(5)投放于盐酸、过氧化氢的混合溶液中浸泡,压缩空气鼓泡;(6)将中和液中浸泡的硅料投放于纯水中浸泡,捞取并烘干。经本发明清洗后的废硅料完全清除了硅料表层的污染物,清洗过的废硅料符合制作半导体元器件的清洁要求。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料清洗处理技术领域,特别涉及对废硅料去除表面污物的清洗工艺。
背景技术
硅是一种非常重要的半导体材料,可用于制做二极管、三极管、发光器件、压敏元件、太阳能电池等元器件,广泛应用于无线电工程、自动化领域、信号设备、动力工程等领域。但硅作为一种不可再生资源,其存储量有限。随着现代化建设的快速发展,硅材料的供应无法满足日益增长的工业需求。
半导体元器件生产的技术要求都较高,一件含硅半导体元器件的制成,往往需要复杂工艺程序才能完成,在每道工序中都不可避免地产生不合格品。此外,许多含硅产品设备经过使用后,就被作为废品处理。如果将上述含硅的不合格品及报废品径直当成废品处理,则极大地浪费硅资源,不利于解决目前硅料紧缺的问题,也不符合国家提倡节约型社会的要求。
废硅料的表面由于在使用、运输等过程中会沾污,有些甚至会渗透到硅料表层,影响硅料的质量,因此,必须对硅料经过表面清洗工艺,将其表面所含的污染物除去,硅料才能被回收利用。传统的清洗工艺是采用冲洗方式清理废硅料表面杂质,但这种方法不能保证硅料表面的污染物被完全清除。
发明内容
本发明的目的是设计一种使硅料表面污染物质清除干净、操作简便的清洗工艺。
本发明的目的通过以下技术方案实现:一种废硅料清洗方法,包括下列步骤:
(1)硅料投放于碱液中浸泡;
(2)待碱液中硅料上浮时,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;
(3)投放于第二个碱液中浸泡;
(4)待碱液中硅料上浮时,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;
(5)投放于盐酸、过氧化氢的混合溶液中浸泡,压缩空气鼓泡;
(6)将中和液中浸泡的硅料投放于纯水中浸泡,捞取并烘干。
所述的废硅料清洗方法,碱液为氢氧化钠溶液,浓度大于等于30%。
所述的废硅料清洗方法,硅料在第一次碱液中浸泡2-10分钟,在第二次碱液中浸泡1-5分钟,碱溶液的温度为80-100摄氏度。
所述的废硅料清洗方法,混合液由浓度为36%-38%的盐酸、浓度为28%-32%的过氧化氢和水配制而成,硅料的浸泡时间不少于10分钟。
本发明使用的碱液槽、混合液槽和纯水液容槽可由聚四氟乙烯等耐腐蚀材料制成,每一容槽可放置30-35kg硅料。
硅料表层经二次碱液强烈腐蚀,表面污染物脱落,但还有部分污物滞留于硅料表面的缝隙,经纯水多级冲洗后,大部分的杂质被清除,然后将硅料投放于盐酸、过氧化氢和水的中和混合液中,使硅料表面碱液与酸液中和。然后投放于纯水中浸泡,使在硅料表层缝隙中的杂质、离子完全渗出并释放,将硅料从纯水浸泡槽中捞取并烘干。
经本发明清洗后的废硅料完全清除了硅料表层的污染物,清洗过的废硅料符合制作半导体元器件的清洁要求,同时,对所采用的溶液经过中和和冲洗液进行排放处理,不会污染环境。
附图说明
图1为本发明清洗流程图。
如图所示,碱液由固体氢氧化钠配制而成,浓度大于等于30%,碱溶液温度在80-100摄氏度,并盛入碱液槽中;投入待清洗的废硅料,在碱液中浸泡2-10分钟,直至上浮,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;然后,硅料投入第二个碱液槽中,该碱液也由固体氢氧化钠配制而成,浓度大于30%,碱溶液温度在80-100摄氏度,浸泡1-5分钟,直至上浮,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;投入混合液槽中,混合液由浓度为36-38%的盐酸、浓度为28-32%的过氧化氢和水以1∶1∶6配制而成,用压缩空气鼓泡,经中和的硅料捞取后投入纯水槽中浸泡,浸泡不少于10分钟,捞取并烘干。
硅料清洗处理完毕后,将两个碱液槽中的碱液及纯水冲洗槽中的水溶液抽排处理,而纯水浸泡槽中的水溶液可排放入纯水冲洗槽中重复利用,也可以直接排放处理,不会污染环境。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
在碱液槽中,用水和固体氢氧化钠配制浓度为40%的碱液,温度为85摄氏度;把废硅料沉浸于上述的碱液中,浸泡5分钟。在此过程中,硅料表层的污染物与碱反应,表层所含污物被去除;然后用纯水(去离子水)对碱液处理后的硅料冲洗;对硅料表面进行清理,冲洗后的硅料浸泡于另一个碱液槽中,该槽中的碱液也由水和固体氢氧化钠配制而成,其浓度为40%,温度为85摄氏度,硅料进一步去除残留在表面的污质,用纯水冲洗,沥干;把硅料投入由浓度为36%的盐酸、浓度为30%的过氧化氢和水以1∶1∶6配制而成的混合溶液中,硅料表面,滞留的碱液与酸液中和;中和后的硅料投入纯水槽中浸泡15分钟,压缩空气鼓泡,使硅料的残留杂质污物完全冲洗;最后捞取硅料并烘干。
Claims (2)
1.一种废硅料清洗方法,其特征在于:包括下列步骤:
(1)硅料投放于第一个碱液中浸泡,碱液为氢氧化钠溶液,浓度大于等于30%;
(2)待碱液中硅料上浮时,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;
(3)投放于第二个碱液中浸泡,该碱液由固体氢氧化钠配制而成,浓度大于30%;
(4)待碱液中硅料上浮时,捞取硅料,用纯水冲洗并沥干;
(5)投放于盐酸、过氧化氢的混合溶液中浸泡,压缩空气鼓泡,混合溶液由浓度为36%-38%的盐酸、浓度为28%-32%的过氧化氢和水配制而成,硅料的浸泡时间不少于10分钟;
(6)将所述混合溶液中浸泡的硅料投放于纯水中浸泡,捞取并烘干。
2.根据权利要求1所述的废硅料清洗方法,其特征在于:硅料在第一个碱液中浸泡2-10分钟,在第二个碱液中浸泡1-5分钟,两个碱溶液的温度均为80-100摄氏度。
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