CN216785740U - 一种半导体行业用g5级超高纯氨水的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置。液氨首先经过液氨汽化罐汽化，去除大部分金属颗粒、油污和阴离子(氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子和碳酸根离子)；之后经除油器除油、气体过滤器过滤和超纯水清洗后，去除另一部分金属颗粒、油污和阴离子；接着进入第一氨水混合器中，并通入高纯水，得到高纯浓氨水后，存储在氨水存储罐；然后经氨水蒸发罐蒸发，彻底去除金属颗粒、油污和阴离子后，制得高纯氨气；最后进入第二氨水混合器，并通入高纯水，得到G5级氨水，满足半导体领域的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置。
背景技术
湿电子化学品广泛用于超大规模集成电路，大屏幕、超薄高清晰度液晶显示器制造、太阳能电池硅片制备等微电子工业中。它主要起到清洗或蚀刻的两大功效，达到清除晶圆等表面残留的有机污染物，降低金属杂质的残留量的目的。湿电子化学品正是随着微电子加工技术，尤其是集成电路制造业对产品纯度不断提出严格要求，在通用试剂基础上发展起来的纯度最高的试剂，随着微电子技术的发展而同步或超前发展，同时它又对微电子技术的发展起着制约作用，一代集成电路产品需要一代的超净高纯试剂与之配套。SEMI国际标准的关键技术指标包括单项金属离子，单项阴离子，颗粒数等，另外根据不同产品特点会相应增加其它一些技术指标。
目前，国内G1-G3级别的高纯氨水已经基本实现了国产化，但半导体行业用的G4-G5级别的超高纯氨水还处于国外垄断的局面，国产化的需求非常迫切。中国专利文献CN101143728A和中国专利文献CN103159230A描述了一种超高纯氨水生产工艺，采用了多级洗涤的工艺制备超高纯氨水；中国专利文献CN202785681U描述了一种超净高纯氨水的连续生产装置，采用了清洗和过滤的方式制备高纯氨水；中国专利文献CN 203392870 U描述了一种超高纯氨水生产系统，采用清洗、过滤和减压蒸馏的方式制备高纯氨水；中国专利文献CN204454614U描述了一种高纯氨水连续生产装置，采用液氨汽化除油过滤后制备高纯氨水。
但是上述生产高纯氨水的工艺或者装置，还存在油污处理不彻底、金属离子含量过高，基本上很难得到行业用G5级超高纯氨水等问题。有鉴于此，有必要提供一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，解决现有的生产高纯氨水的工艺或者装置，还存在油污处理不彻底、金属离子含量过高，基本上很难得到行业用G5级超高纯氨水等问题。
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型是通过如下技术方案来实现的：
一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，包括液氨储罐、液氨汽化罐、除油器、气体过滤器、清洗罐、第一氨水混合器、氨水存储罐、氨水蒸发罐和第二氨水混合器，所述液氨储罐的底部与液氨汽化罐的一侧连通，所述液氨汽化罐的顶部与所述除油器的顶部连通，所述除油器的底部与气体过滤器的一端连通，所述气体过滤器的另一端与清洗罐的底部侧壁连通，所述清洗罐的顶部侧壁连通有第一超纯水入口管道，所述清洗罐的顶部与所述第一氨水混合器的顶部连通，所述第一氨水混合器的侧壁连通有第二超纯水入口管道，所述第一氨水混合器的底部与所述氨水存储罐的顶部连通，所述氨水存储罐的底部与所述氨水蒸发罐的底部侧壁连通，所述氨水蒸发罐的顶部与所述第二氨水混合器的顶部连通，所述第二氨水混合器的侧壁连通有第三超纯水入口管道。
进一步地，所述清洗罐的底部与所述液氨汽化罐的底部侧壁连通，并且连通的管道上设有第二泵体，所述液氨汽化罐的顶部侧壁与所述清洗罐的侧壁连通；所述清洗罐的底部侧壁与所述清洗罐的顶部侧壁连通，并且连通的管道上设有第一泵体。
进一步地，所述除油器为若干个，并且若干个所述除油器之间通过并联和/或串联连通。
进一步地，所述氨水蒸发罐为若干个，并且若干个所述氨水蒸发罐之间通过并联连通。
进一步地，所述氨水蒸发罐的底部与所述氨水存储罐的顶部侧壁连通，并且连通的管道上设有第三泵体。
进一步地，所述液氨汽化罐的底部连通有液氨次品罐。
进一步地，所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置还包括换热器、浓度调配罐、过滤柜和产品储罐，所述第二氨水混合器的底部与所述换热器的顶部连通，所述换热器的底部与所述浓度调配罐的顶部连通，所述浓度调配罐的底部与所述过滤柜的顶部连通，所述过滤柜的底部与所述产品储罐的侧壁连通。
进一步地，所述浓度调配罐为若干个，并且若干个所述浓度调配罐之间通过并联连通。
进一步地，所述浓度调配罐的底部与所述第二氨水混合器的顶部连通，并且连通的管道上设有第四泵体。
进一步地，所述冷水机组的进出口管道分别与所述换热器的侧壁连通。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
1)本实用新型中，液氨首先经过液氨汽化罐汽化，去除大部分金属颗粒、油污和阴离子(氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子和碳酸根离子)；之后经除油器除油、气体过滤器过滤和超纯水清洗后，去除另一部分金属颗粒、油污和阴离子；接着进入第一氨水混合器中，并通入高纯水，得到高纯浓氨水后，存储在氨水存储罐；然后经氨水蒸发罐蒸发，彻底去除金属颗粒、油污和阴离子后，制得高纯氨气；最后进入第二氨水混合器，并通入高纯水，得到G5级氨水，满足半导体领域的需求；
2)本实用新型中，通过在清洗罐的底部与所述液氨汽化罐的底部侧壁连通管道上设置的第二泵体，用于将清洗罐中的高温清洗液引入到液氨汽化罐的夹套中，作为液氨汽化的热量，避免了能量的浪费，进一步通过在管道上设置第三泵体和第四泵体，使得原料能重复利用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置示意图；
图中附图标记含义：1：液氨储罐；2：液氨汽化罐；3：除油器；4：气体过滤器；5：清洗罐；51：第一超纯水入口管道；52：第一泵体；6：第一氨水混合器；61：第二超纯水入口管道；7：氨水存储罐；8：氨水蒸发罐；9：第二氨水混合器；91：第三超纯水入口管道；10：换热器；11：浓度调配罐；12：过滤柜；13：产品储罐；14：第二泵体；15：第三泵体；16：第四泵体；17：冷水机组；18：液氨次品罐。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，包括液氨储罐1、液氨汽化罐2、除油器3、气体过滤器4、清洗罐5、第一氨水混合器6、氨水存储罐7、氨水蒸发罐8和第二氨水混合器9，所述液氨储罐1的底部与液氨汽化罐2的一侧连通，所述液氨汽化罐2的顶部与所述除油器3的顶部连通，所述除油器3的底部与气体过滤器4的一端连通，所述气体过滤器4的另一端与清洗罐5的底部侧壁连通，所述清洗罐5的顶部侧壁连通有第一超纯水入口管道51，所述清洗罐5的顶部与所述第一氨水混合器6的顶部连通，所述第一氨水混合器6的侧壁连通有第二超纯水入口管道61，所述第一氨水混合器6的底部与所述氨水存储罐7的顶部连通，所述氨水存储罐7的底部与所述氨水蒸发罐8的底部侧壁连通，所述氨水蒸发罐8的顶部与所述第二氨水混合器9的顶部连通，所述第二氨水混合器9的侧壁连通有第三超纯水入口管道91。
具体而言，液氨首先经过液氨汽化罐2汽化，去除大部分金属颗粒、油污和阴离子(氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子和碳酸根离子)；之后经除油器3除油、气体过滤器4过滤和超纯水清洗后，去除另一部分金属颗粒、油污和阴离子；接着进入第一氨水混合器6中，并通入高纯水，得到高纯浓氨水后，存储在氨水存储罐7；然后经氨水蒸发罐8蒸发，彻底去除金属颗粒、油污和阴离子后，制得高纯氨气；最后进入第二氨水混合器9，并通入高纯水，得到G5级氨水。
进一步地，所述清洗罐5的底部与所述液氨汽化罐2的底部侧壁连通，并且连通的管道上设有第二泵体14，所述液氨汽化罐2的顶部侧壁与所述清洗罐5的侧壁连通；所述清洗罐5的底部侧壁与所述清洗罐5的顶部侧壁连通，并且连通的管道上设有第一泵体52。
具体而言，通过设置第二泵体14，用于将清洗罐5中的高温清洗液引入到液氨汽化罐2的夹套中，作为液氨汽化的热量；通过设置第一泵体52，用于将清洗罐5中的氨气引入到清洗罐5中的顶部和超纯水混合进行清洗。
进一步地，所述除油器3为若干个，并且若干个所述除油器3之间通过并联和/或串联连通。
进一步地，所述氨水蒸发罐8为若干个，并且若干个所述氨水蒸发罐8之间通过并联连通。
需要说明的是，除油器3和氨水蒸发罐8可以根据实际使用需要选用多个，目的是去除氨水中的杂质。
进一步地，所述氨水蒸发罐8的底部与所述氨水存储罐7的顶部侧壁连通，并且连通的管道上设有第三泵体15。
通过在管道上设置第三泵体15，使得原料能重复利用。
进一步地，所述液氨汽化罐2的底部连通有液氨次品罐18。
液氨次品罐18用于接收液氨汽化罐2中残留的带有杂质的液氨。
进一步地，所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置还包括换热器10、浓度调配罐11、过滤柜12和产品储罐13，所述第二氨水混合器9的底部与所述换热器10的顶部连通，所述换热器10的底部与所述浓度调配罐11的顶部连通，所述浓度调配罐11的底部与所述过滤柜12的顶部连通，所述过滤柜12的底部与所述产品储罐13的侧壁连通。
具体而言，上述制得的高纯氨水依次经过换热器10冷却、浓度调配罐11调整浓度、过滤柜12过滤和产品储罐13罐装，得到高纯G5级氨水，可以根据实际使用的浓度，进行相应浓度的调整。
进一步地，所述浓度调配罐11为若干个，并且若干个所述浓度调配罐11之间通过并联连通。
进一步地，所述浓度调配罐11的底部与所述第二氨水混合器9的顶部连通，并且连通的管道上设有第四泵体16。
通过在管道上设置第四泵体16，使得原料能重复利用。
需要说明的是，本装置中管道上的阀门都是常规设计，在此不做过多的描述。
进一步地，所述冷水机组17的进出口管道分别与所述换热器10的侧壁连通。
本实用新型中的一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置工作过程如下：
液氨首先从液氨储罐1进入液氨汽化罐2中，经汽化后，去除大部分金属颗粒、油污和阴离子(氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子和碳酸根离子)；之后经除油器3除油、气体过滤器4过滤和超纯水清洗后，去除另一部分金属颗粒、油污和阴离子；接着进入第一氨水混合器6中，并通入高纯水，得到高纯浓氨水后，存储在氨水存储罐7；然后经氨水蒸发罐8蒸发，彻底去除金属颗粒、油污和阴离子后，制得高纯氨气；继续进入第二氨水混合器9，并通入高纯水，得到高纯氨水；最后依次经过换热器10冷却、浓度调配罐11调整浓度、过滤柜12过滤和产品储罐13罐装，得到高纯G5级氨水，可以根据实际使用的浓度，进行相应浓度的调整。
虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，包括液氨储罐(1)、液氨汽化罐(2)、除油器(3)、气体过滤器(4)、清洗罐(5)、第一氨水混合器(6)、氨水存储罐(7)、氨水蒸发罐(8)和第二氨水混合器(9)，其特征在于，所述液氨储罐(1)的底部与液氨汽化罐(2)的一侧连通，所述液氨汽化罐(2)的顶部与所述除油器(3)的顶部连通，所述除油器(3)的底部与气体过滤器(4)的一端连通，所述气体过滤器(4)的另一端与清洗罐(5)的底部侧壁连通，所述清洗罐(5)的顶部侧壁连通有第一超纯水入口管道(51)，所述清洗罐(5)的顶部与所述第一氨水混合器(6)的顶部连通，所述第一氨水混合器(6)的侧壁连通有第二超纯水入口管道(61)，所述第一氨水混合器(6)的底部与所述氨水存储罐(7)的顶部连通，所述氨水存储罐(7)的底部与所述氨水蒸发罐(8)的底部侧壁连通，所述氨水蒸发罐(8)的顶部与所述第二氨水混合器(9)的顶部连通，所述第二氨水混合器(9)的侧壁连通有第三超纯水入口管道(91)。
2.如权利要求1所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述清洗罐(5)的底部与所述液氨汽化罐(2)的底部侧壁连通，并且连通的管道上设有第二泵体(14)，所述液氨汽化罐(2)的顶部侧壁与所述清洗罐(5)的侧壁连通；所述清洗罐(5)的底部侧壁与所述清洗罐(5)的顶部侧壁连通，并且连通的管道上设有第一泵体(52)。
3.如权利要求1所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述除油器(3)为若干个，并且若干个所述除油器(3)之间通过并联和/或串联连通。
4.如权利要求1所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述氨水蒸发罐(8)为若干个，并且若干个所述氨水蒸发罐(8)之间通过并联连通。
5.如权利要求1所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述氨水蒸发罐(8)的底部与所述氨水存储罐(7)的顶部侧壁连通，并且连通的管道上设有第三泵体(15)。
6.如权利要求1所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述液氨汽化罐(2)的底部连通有液氨次品罐(18)。
7.如权利要求1所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，还包括换热器(10)、浓度调配罐(11)、过滤柜(12)和产品储罐(13)，所述第二氨水混合器(9)的底部与所述换热器(10)的顶部连通，所述换热器(10)的底部与所述浓度调配罐(11)的顶部连通，所述浓度调配罐(11)的底部与所述过滤柜(12)的顶部连通，所述过滤柜(12)的底部与所述产品储罐(13)的侧壁连通。
8.如权利要求7所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述浓度调配罐(11)为若干个，并且若干个所述浓度调配罐(11)之间通过并联连通。
9.如权利要求7所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述浓度调配罐(11)的底部与所述第二氨水混合器(9)的顶部连通，并且连通的管道上设有第四泵体(16)。
10.如权利要求7所述的半导体行业用G5级超高纯氨水的生产装置，其特征在于，所述换热器(10)的侧壁分别与冷水机组(17)的进出口管道连通。
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| CN202220177864.0U CN216785740U (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种半导体行业用g5级超高纯氨水的生产装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115504486A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-23 | 湖北兴福电子材料股份有限公司 | 一种超高纯电子级氨水的生产方法 |
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2022
- 2022-01-21 CN CN202220177864.0U patent/CN216785740U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115504486A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-23 | 湖北兴福电子材料股份有限公司 | 一种超高纯电子级氨水的生产方法 |
| CN115504486B (zh) * | 2022-09-20 | 2024-03-12 | 湖北兴福电子材料股份有限公司 | 一种超高纯电子级氨水的生产方法 |
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