ITRM970253A1

ITRM970253A1 - Procedimento per il trattamento di un materiale semiconduttore

Info

Publication number: ITRM970253A1
Application number: IT000253A
Authority: IT
Inventors: Franz Koppl; Matthaus Schantz; Friedrich Steudten
Original assignee: Wacker Chemie Gmbh
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-10-30
Also published as: DE19618974A1; KR970077287A; IT1290599B1; US5820688A; JPH1041271A; ITRM970253A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO DI UN MATERIALE SEMICONDUTTORE "

DESCRIZIONE

Oggetto dell'invenzione è un procedimento per il trattamento di un materiale semiconduttore in un bagno di liquido.

Il trattamento di un materiale semiconduttore in bagni di liquido avviene solitamente per scopi di pulitura, nel qual caso con pulitura viene anche inteso lavaggio oppure attacco chimico. Dal brevetto USA 5.368.054 è noto che, per la pulitura di fette di semiconduttore, è possibile un miglioramento dell'effetto di pulitura mediante l'applicazione aggiuntiva di ultrasuono prodotto elettricamente .

Tuttavia,, il successo di pulitura per un materiale semiconduttore fortemente inquinato, in particolare per un materiale semiconduttore meccanicamente oppure per altra via comminuito a frammenti, è insoddisfacente, anche se la pulitura viene sostenuta mediante ultrasuono prodotto elettricamente. Particelle di disturbo ed atomi estranei si possono inoltre dimostrare sulle superfici parzialmente a spigoli acuti dei frammenti . Per le particelle si tratta di regola di polvere, la quale viene prodotta nella comminuzione del materiale semiconduttore e nel trasporto dei frammenti. Esso può contenere oltre a particelle, che derivano dal materiale semiconduttore, anche materiale di abrasione da attrezzi di frantumazione e dai recipienti di trasporto solitamente approntati da materia plastica. Nella pulitura, in particolare quelle particelle, che, nell'ombra delle onde ultrasoniche irradiate, aderiscono alla superficie dei frammenti, vengono soltanto insufficientemente allontanate. Con le misure di pulitura note, anche sostenute da ultrasuoni, può inoltre a malapena venire impedito il fatto che, nel trasporto di materiale semiconduttore già ripulito, si originino nuove particelle per abrasione. Per evitare ciò, necessita un dispendio aggiuntivo, conciò che gli spigoli dei frammenti responsabili in maniera determinante dell'abrasione, debbono venire eliminati mediante attacco chimico. Particelle di materia plastica già presenti non vengono di regola attaccate dai mezzi di attacco chimico impiegati.

La presente invenzione risolve il compito di semplificare e di configurare in maniera più efficace il trattamento di pulitura di materiale semiconduttore .

Oggetto dell'invenzione è un procedimento per il trattamento di materiale semiconduttore in un bagno di liquido, il quale è caratterizzato dal fatto che, nel bagno di liquido, viene il comparire di cavitazione .

Il vantaggio sostanziale del procedimento consiste in ciò che, nel trattamento del materiale semiconduttore, impurezze che aderiscono sulle superfici anche in punti discosti, vengono efficacemente allontanate. Inoltre, il procedimento riduce spigoli acuti sulla superficie del materiale semiconduttore, di modo che risulta considerevolmente diminuito anche il pericolo dell'inquinamento del materiale semiconduttore ripulito, attraverso particelle che si generano di nuovo. Causale per la riduzione di spigoli acuti è il comparire di bollicine che implodono (cavitazione), attraverso cui spigoli esposti dal materiale semiconduttore vengono fatti saltare, nel qual caso rimangono superfici ampiamente arrotondate .

Il procedimento viene perciò impiegato con particolare vantaggio per il trattamento di materiale semiconduttore, il quale è presente nella forma di frammenti eventualmente classificati. La granulometria media dei frammenti ammonta, per esempio, a 5 fino a 150 mm. E' inconsistente, se i frammenti vengono prodotti mediante comminuzione di materiale monocristallino oppure policristallino. Altrettanto poco gioca un particolare ruolo il tipo del processo di comminuzione. E' particolarmente preferito impiegare il procedimento per il trattamento di frammenti che successivamente debbono venire fusi ed impiegati per la produzione di monocristalli. Per questo impiego, è di decisiva importanza il fatto che l'inquinamento del fuso con particelle e sostanze estranee indesiderate sia il più basso possibile.

Per il trattamento, il materiale semiconduttore viene portato in un bagno di liquido. Come liquidi sono preferiti acqua pura, mezzi di pulitura acquosi, e mezzi di attacco chimico acquosi che reagiscono in maniera acida oppure alcalina. Il comparire della cavitazione nel bagno di liquido viene preferibilmente procurato con l'ausilio di uno o più ugelli, attraverso cui viene mandato il liquido sotto pressione. Ugelli adatti sono noti nelle più diverse forme di realizzazione, per cui la struttura di ugello non è una parte componente della presente invenzione. In questa connessione, siano citati, come rappresentanti per lo stato della tecnica, il brevetto USA 5.217.163 e la letteratura in esso contenuta. E' inoltre-preferito orientare l'ugello in maniera che il getto di liquido che lo abbandona sia diretto contro il materiale semiconduttore. E' particolarmente preferito apprestare una molteplicità di ugelli a distanze uniformi, per ottenere così la distribuzione uniforme e fitta di campi di liquido, in cui ha luogo la cavitazione. Il materiale semicomduttore viene quindi preferibilmente tenuto in questi campi di liquido in un recipiente, le cui delimitazioni sono penetrabili da parte del liquido. Come recipienti di raccolta, vengono in questione in particolare recipienti perforati di materia plastica oppure recipienti perforati rivestiti di materia plastica, per esempio ceste di materia plastica di maglia larga.

Per l'aumento dell'efficacia di pulitura, il liquido può venire fatto circolare nel bagno di liquido. Preferibilmente, una parte del liquido viene continuamente sostituita mediante liquido fresco e, oppure una parte prelevata, filtrata ed il filtrato ricondotto nel bagno di liquido. E' particolarmente preferito riciclare nel bagno di liquido il filtrato attraverso gli ugelli impiegati che producono cavitazione.

Una forma di realizzazione dell'invenzione viene di seguito descritta con riferimento ad una figura. La figura è un disegno in sezione schematico attraverso un dispositivo il quale si presta per l'effettuazione del , procedimento conformemente all'invenzione.

La figura mostra una vasca 3 ih cui si trova un bagno di liquido 10. La vasca può essere aperta oppure chiusa con un coperchio. Un ,recipiente di accoglimento 2, . riempito coh materiale semiconduttore 1, è immerso nel bagno di liquido. Sotto il recipiente di accoglimento 2;è disposto un campo di ugelli 5 configurato a reticolo, i quali ugelli stanno in collegamento con una pompa 7. La pompa 7 riconduce il liquido dalla vasca 3 sotto pressione attraverso gli ugelli 5 nel bagno di liquido 10. Gli ugelli sono configurati in modo che nel getto di liquido 4, il quale lascia un ugello, compare una cavitazione. Il materiale semiconduttore 1 si trova nel campo di azione dei getti di liquido 4... Il liquido per l'esercizio degli ugelli viene prelevato dalla vasca 3 attraverso una apertura di uscita 11 ad addotto, attraverso un filtro 6, alla pompa, 7. Per poter efficacemente allontanare in particolare particelle sospinte sulla superficie del bagno di liquido, la vasca 3 è equipaggiata con uno scarico 9, attraverso cui liquido dalla zona di superficie può abbandonare la vasca 3. Contemporaneamente è prevista una alimentazione 8, attraverso cui viene addotto al bagno di liquido, liquido fresco.

Esempio

Una carica di 30 kg di frammenti di silicio policristallino è stata trattata in un dispositivo conformemente alla figura. La cavitazione veniva prodotta da 75 ugelli i quali erano distribuiti nella vasca al di sotto della cesta di raccolta perforata in una disposizione orizzontale in maniera uniforme. Agli ugelli veniva addotta acqua filtrata, completamente desalificata con una pressione di 15 bar. La quantità di alimentazione condotta nel circuito tra il bagno dr liquido e la pompa ammontava a 25 m3/ora, l'adduzione di acqua fresca ad 1 m3/ora. Il trattamento della carica, cioè la pulitura dei frammenti e l'arrotondamento degli spigoli di frattura, era concluso dopo un tempo di trattamento di 2 minuti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il trattamento!di materiale semiconduttore in un bagno di liquido, caratterizzato dal fatto che nel bagno di liquido viene procurato il comparire di cavitazione.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che nel bagno di liquido viene apprestato almeno un ugello, il[quale cede un getto di liquido, il quale è orientato contro il materiale semiconduttore ed in cui; compare una cavitazione.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato da ciò che il materiale semiconduttore viene apprestato in un recipiente, le cui delimitazioni sono penetrabili nei confronti del liquido.
4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 3, caratterizzato da ciò che, durante il trattamento del materiale semiconduttóre, una parte del liquido del bagno di liquido viene sostituita da liquido fresco e, oppure una parte del liquido viene prelevata dal bagno di liquido', filtrata ed il filtrato riciclato nel bagno di liquido.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 4, caratterizzato da citò che viene impiegato un liquido il quale viene ,scelto da un gruppo che comprende acqua, mezzi .di pulitura acquosi e mezzi di attacco chimico acquosi.
6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 5, caratterizzato da ciò che materiale semiconduttore viene scelto da un gruppo, il quale comprende silicio monocristallino: e silicio policristallino, in particolare frammenti di silicio .