用于处理或加工硅材料的方法和设备技术

技术编号:1406252 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于处理或加工硅材料(3)的方法,用于实施一个清洗过程,其具有以下步骤:用第一液体处理介质(7)润湿在第一空间方位上定向的硅材料(3),借助于回转装置自动化地改变硅材料(3)的方位,在改变的方位上用第一液体处理介质(7)润湿硅材料(3)。还公开了一种相应的清洗设备(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理或加工硅材料的方法和设备应用领域和现有技术本专利技术涉及一种用于处理或加工硅材料的方法和设备。 由现有技术已知的一种处理方法和一种适合于实施该方法的i殳备 被用于清洗硅原材料。尤其是可以以不同大小的硅碎片或碎块的形式呈 现的硅原材料通过该处理方法进行预处理,以便进行后续的加工,例如 用于由此制造出用于半导体制造的硅晶片或者用于太阳能电池制造的 硅片。为了进行处理,硅材料被运送到处理室中和在那里用一种或多种 液体的和/或气态的处理介质或处理介质组合物进行处理,以便除去表面上的污物如例如金属残余物和/或氧化层。在使用液体处理介质的情况下 不能够保证硅材料的所有表面区域都被处理介质润湿。此外液体处理介 质的残余物或被处理介质溶解脱落的杂质虽然要经历后续的沖洗过程 但是仍然可能保留在硅材料的表面上。任务和技术方案本专利技术的任务是提供一种开头所述的设备以及一种开头所述的方 法,通过它们可以避免现有技术中的问题和尤其是可以实现硅材料的提 高的清洗效果。该任务通过一种具有权利要求1的特征的方法以及通过一种具有权 利要求11的特征的设备解决。本专利技术的有利的以及优选的实施例是其 它权利要求的主题和在以下进行详细描述。方法和设备部分地共同地描 述,但是这些描述以及相应的特征与该方法和设备是相独立的。权利要 求书的全文通过明确的引用成为说明书的内容。按照本专利技术的一个第一方面,设置一种用于处理或加工硅材料的方法,其包括一个清洗过程,其中该清洗过程具有步骤:用第一液体处理介 质润湿在第一空间方位上定向的硅材料,借助于回转装置自动化地改变 硅材料的方位,在改变的方位上用第一液体处理介质润湿硅材料。硅材 料,其尤其是以具有小于10cm的典型的棱边长度和小于1000cn^的典 型的体积的不规则的碎片的形式,亦即大约拳头大的和更小的碎块或碎 片呈现,将首先在一个第一空间定向上用第一液体处理介质润湿。硅材料的空间定向由通过将碎块输送到处理室中时任意地产生,在该处理室 中实施清洗过程。碎块例如通过一个接触面或通过多个接触点放置一个 支座上和在该空间定向上用液体处理介质润湿,尤其是被喷射。虽然硅 材料被喷射,其优选从多个空间方向用多个喷嘴进行,该喷嘴尤其是可 以将喷射流或喷雾喷洒到硅材料上,但是由于受到各单个的碎块的外轮 廓的限制,不能够保证通常不规则地形成的硅材料碎块的所有表面段都 -故液体的处理介质润湿。为了能够实现有利的清洗效果,在用处理介质进行了第 一 润湿之后 借助于回转装置有利地自动化地改变硅材料的方位,从而硅材料现在以一个不同的接触面或另外的接触点放置在支座上和由此处于一个改变 了的空间方位是,亦即处于不同的位置。由此在再次喷洒液体处理介质 时,在位置改变之前不能够被润湿的那些表面段也能够被润湿。在本专利技术的一个优选的实施形式中,回转装置这样地构造,至少50%的硅材料 在回转过程中经历了一次至少20度的位置改变。在本专利技术的一个特别 优选的实施形式中,规定,至少75%的硅材料在回转过程中经历一次至 少20度的位置改变。在本专利技术的实施例中规定,在清洗过程中在至少三个润湿工序之间 进行至少两次方位改变。通过至少三个清洗工序,即通过针对硅材料的 一个在时间顺序上的三个润湿工序和在各个清洗工序之间分别设置的 方位改变,可以以高的可靠性实现用处理介质对硅材料的全部外表面进 行至少近似完全的润湿。在清洗工序之间通过回转装置各引起一次方位湿下。由此一定数量的清洗工序对应于一定数量的n-l次方位改变。在本专利技术的另 一个实施例中规定,用处理介质润湿硅材料也至少在 方位改变期间进行。在方位改变期间,该方位改变相当于硅材料的各单 个碎块相对于支座的相对运动,那些可能既没有在第一空间定向上也没理介质润湿。由此可以达到一种通过很小次数的方位改变,尤其是只有 一次方位改变的特别有利的清洗效果。在本专利技术的另一个实施例中规定,在一个第一清洗过程之后设置至 少 一个或多个尤其是相同方式进行的采用不同的处理介质的清洗过程, 其中设置至少一个用处理介质对硅材料进行的第一润湿,至少一次硅材料的方位改变和至少另 一 个用处理介质对硅材料进行的润湿。通过串联 多个清洗过程,其尤其是实施各至少两个润湿工序和至少一个在其之间除不同的杂质。在本专利技术的另 一 个实施例中规定,作为处理介质使用以下组中的至少一种物质:氢氟酸(HF),盐酸(HC1),硝酸(HN03),钾碱液(NaOH),尤 其是在水溶液中。采用这些处理介质可以从硅材料的外表面上去除氧化 层,金属离子和其它杂物。这些物质尤其是在水溶液中使用,以便能够 产生确定的不是太强烈的清洗效果。这些物质也可以相互混合在置于水 溶液中,以便可以获得一种组合的清洗效果。在本专利技术的另 一 个实施例中规定,对于第 一 清洗过程使用溶解在水 中的氢氟酸(HF(aq))或溶解在水中的硝酸(HN03(aq))作为处理介质,对于 第二清洗过程使用溶解在水中的钾碱液(NaOH(aq))作为处理介质和对于 第三清洗过程使用溶解在水中的盐酸(HCI(aq))作为处理介质。在前后设材料的外表面上的有关的污物。在本专利技术的另一个实施例中规定,在至少一个,尤其是在每个清洗 过程之后利用沖洗装置实施一个沖洗过程,尤其是采用去离子化的水。 通过一个冲洗过程,它可以在改变或不改变硅材料的方位下实施,由处 理介质从外表面除掉的污物以及处理介质本身可以;故除去和由此不会 妨碍在后续的清洗过程中继续清洗硅材料。此外防止了在前一个清洗步 骤中的处理介质的残余物在下一个清洗步骤中与在那里使用的处理介 质以不希望的方式发生反应。冲洗过程可以在与清洗过程相同的处理室中进行,同样可以^见定, 为了进行冲洗过程将硅材料运送到 一个具有用于沖洗介质的配量孔口 的分开的沖洗室中。在本专利技术的 一 个优选的实施形式中环形地设置喷 嘴,这种设置可以实现至少近乎全方位地将冲洗介质喷洒到硅材料上。在本专利技术的另 一 个实施例中规定,该 一 个或多个清洗过程通过基本 上连续地尤其是自动化地输送硅材料,通过用处理介质基本上连续地润 湿硅材料和通过对硅材料的至少一次方位改变,尤其是在清洗室中,进 行实施。通过一种连续的输送可以在一个短的时间段中有效地清洗大量 的硅材料。连续的输送硅材料是指,使硅材料借助于输送装置在至少一个空间方向运动和在此情况下通过至少一个第一润湿装置, 一个回转装 置和一个第二润湿装置。润湿装置构造成基本上连续地将处理介质施加 到硅材料的外表面上,而回转装置构造成基本上连续地改变硅材料的方 位。通过使连续的输送硅材料与连续的润湿和连续的方位改变进行组 合,各单个的硅材料碎块在通过笫 一 润湿装置时经受到用处理介质进行 的第一润湿。接着发生方位改变的回转过程和然后在通过第二润湿装置 时另一次施加处理介质。由此可以实施连续的清洗过程,但是它祸:i正了 对硅材料的至少几乎全部表面段的可靠的清洗。在本专利技术的另 一个实施例中规定,硅材料为了改变空间方位辆^人第 一输送装置输送到一个相间隔地布置的第二输送装置上,后者布置在第 一输送装置下方,从而硅材料从第 一输送装置在改变空间方位的情况下 落到第二输送装置上。通过将输送装置间隔开使得硅材料在输送装置之 间运动一个路段,此时它至少短本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理或加工尤其是固体的硅材料(3)的方法,包括一个清洗过程,其具有步骤: 用第一液体处理介质(7)润湿在第一空间方位上定向的硅材料(3), 借助于回转装置改变硅材料(3)的方位, 在改变的方位上用第一液体处理介质(7)润湿硅材料(3)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H卡普勒
申请(专利权)人:吉布尔施密德有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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