【技术实现步骤摘要】
本申请涉及臭氧压缩的，尤其是涉及一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺及装置。
技术介绍
1、目前，随着半导体技术的飞速发展，芯片工艺节点不断缩小，对半导体材料表面的洁净度和工艺精度要求越来越高。在半导体制造过程中，清洗和刻蚀是关键的工艺步骤，它们直接影响芯片的性能和良率；臭氧作为一种高效的氧化剂，因其强氧化性，在半导体制造中的清洗刻蚀环节得到了广泛应用。
2、现有技术中，臭氧进行浓缩，一般采用臭氧发生器进行臭氧的制作，然后经过吸附塔，将臭氧和其他气体成分分离，然后将吸附塔内的臭氧进行分离，形成高纯度的浓缩臭氧，然后将臭氧用作半导体材料清洗刻蚀的氧化剂，然而，在吸附塔进行臭氧吸附时，一般从吸附塔底部进行臭氧供应，臭氧首先与下端的吸附剂接触，下端的吸附剂会首先进行吸附作用，随着气体上升，可吸附组分逐渐减少，下端吸附剂较于上端吸附剂先饱和，导致持续通气的过程中，下端吸附剂的吸附效率降低或归于零，使得臭氧浓缩气的纯度和回收效率均受到影响。
技术实现思路
1、为了减少对臭氧浓缩气纯度的影响，本申请提供一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺及装置。
2、第一方面，本申请提供的一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，采用如下的技术方案：
3、一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，包括以下步骤：
4、气体压缩：将臭氧和氧气的混合气体经过除水加压，形成有压初始气；
5、吸附分离：将有压初始气通入臭
6、解吸：通过采用抽真空的方式，将吸附剂吸附的臭氧与吸附剂分离，经过压缩形成高纯度臭氧浓缩气。
7、通过采用上述技术方案，通过气体压缩步骤，将臭氧和氧气的混合气体进行除水加压处理，有助于减少气体中的水分和其他杂质，为后续步骤提供较为纯净的初始气体；吸附分离步骤中，通过调节有压初始气的供气位置和采用固定吸附与流动吸附相结合的方式，可以更有效地利用吸附剂的吸附能力，实现臭氧的高效分离与富集，从而提高最终得到的臭氧浓缩气的浓度和纯度；调节供气位置使得臭氧浓缩装置内有压初始气浓度均衡，可以避免局部浓度过高或过低导致的吸附效率下降，确保吸附剂能够充分利用其吸附容量；固定吸附与流动吸附相结合的方式可以动态调整吸附剂的使用状态，避免单一吸附方式可能导致的吸附剂饱和过快或利用不充分的问题，从而提高整体吸附效率；采用抽真空的方式进行解吸，可以显著降低吸附剂表面的压力，使得被吸附的臭氧更容易从吸附剂上脱附下来，从而提高解吸效率和臭氧回收率；解吸后的臭氧经过压缩处理，可以进一步浓缩并提纯，为半导体材料清洗刻蚀等应用提供高质量、高浓度的臭氧源。
8、可选地，吸附分离步骤中，调节有压初始气的供气位置时，采用自下而上间断供气的方式，调节臭氧浓缩装置内部的有压初始气的浓度。
9、通过采用上述技术方案，自下而上的供气方式可以确保臭氧浓缩装置内的气体分布更加均匀，由于气体是从底部进入，它会逐渐上升并与吸附剂充分接触，通过调节上下间断供气，便于调节上部可吸收气体的浓度，从而减少了局部浓度过高或过低的可能性；这种方式有助于避免浓度梯度过大导致的吸附效率下降，使得吸附剂能够更有效地利用其吸附容量，提高臭氧的吸附效率；通过合理的间断时间设置，可以确保吸附剂在每次供气时都处于最佳工作状态，从而提高其利用效率和使用寿命；自下而上间断供气的方式有助于减少工艺过程中的波动和不确定性；由于气体分布更加均匀，吸附效率更加稳定，因此整个工艺过程的稳定性也会得到提升。
10、可选地，吸附分离步骤中，进行有压初始气供气时，对有压初始气进行抽打搅动。
11、通过采用上述技术方案，抽打搅动能够增加气体的湍动程度，对有压初始气的进入位置进行抽打，从而促进有压初始气中的臭氧和氧气更加充分地混合与分散，这有助于减少气体自身的浓度梯度，使得吸附剂能够更加均匀地接触到有压初始气中的臭氧，提高吸附效率。
12、抽打搅动能够增加气体分子的运动速度和动能，从而促进气体分子在吸附剂表面的扩散和吸附；这有助于提高吸附速率和吸附容量，使得吸附过程更加高效和快速；抽打搅动可以使得吸附床层内的气体分布更加均匀，避免局部堵塞或气体短路等问题，同时，使有压初始气获得初始不规则动能，它还能够促进吸附剂颗粒之间的相对运动，防止颗粒团聚和压实，从而保持吸附床层的良好结构和通透性。
13、第二方面，本申请提供的一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩装置，采用如下的技术方案：
14、一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩装置，包括：
15、塔体，内部开设并形成有反应腔；
16、吸附剂层，设置于所述塔体内，围绕所述塔体的中轴线环形设置，且将所述反应腔隔断为吸附腔和杂气腔；
17、进气管，设置于所述塔体上，从所述塔体的底部延伸至顶部，且位于所述吸附腔内，开设有多个与所述吸附腔连通的进气孔；
18、排气管，设置于所述塔体上，与所述杂气腔连通，用于排出吸附完成后剩余的气体；
19、封板，滑移于所述进气管内，沿竖直方向开设有多个连通孔，所述连通孔与所述进气孔对应且连通，初始状态时，下端所述进气孔与所述连通孔错位封堵，随着封板滑动，打开下端的所述进气孔；
20、滑移机构，设置于所述进气管上，与所述封板连接，用于带动所述封板滑移；
21、排气模块，与所述吸附腔连通，用于将吸附剂层吸附的臭氧抽出，进行压缩。
22、通过采用上述技术方案，装置处于未工作状态时，封板位于进气管内的初始位置，此时下端的进气孔与封板上的连通孔错位封堵，防止有压初始气（臭氧和氧气的混合气体）直接进入吸附腔；当需要开始工作时，有压初始气首先在进气管内上升，上升至充满进气管，启动滑移机构，带动封板沿竖直方向向上滑移，随着封板的移动，下端的进气孔逐渐与连通孔对齐并连通，允许有压初始气通过进气孔和连通孔进入吸附腔，使得进气管上下同时对进气腔进行供气。
23、进入吸附腔的有压初始气与吸附剂层接触，臭氧被吸附剂吸附，而未被吸附的气体（主要是氧气）则进入杂气腔内，然后经过排气管排出。
24、随着封板的持续滑动，更多的进气孔与连通孔连通，允许更多的有压初始气进入吸附腔，同时，由于封板的滑动，可以逐渐调节进入吸附腔的气体量，实现对吸附过程的精确控制，且能够把控气体，使得有压初始气的浓度保持一致，进入吸附腔内，使得进气管的气体浓度趋于一致，进而使得调节浓度的效果，便于吸附剂的吸附，减少下端吸附剂较于上端吸附剂先饱和的情况出现，实现在持续通气的过程中，下端吸附剂的吸附效率与上端吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，其特征在于：
4.一种用于实现权利要求1-3任意一项所述的应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺的臭氧浓缩装置，其特征在于：包括：
5.根据权利要求4所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述滑移机构（600）包括：
6.根据权利要求5所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述动力组件（640）包括：
7.根据权利要求6所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述动力组件（640）还包括：
8.根据权利要求6或7所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述动力组件（640）还包括：
9.根据权利要求4-7任意一项所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述吸附剂层（200）包括：
10.根据权利要求9所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述调节组件（260）包括：
【技术特征摘要】
1.一种应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺，其特征在于：
4.一种用于实现权利要求1-3任意一项所述的应用于半导体材料清洗刻蚀的高纯度臭氧浓缩工艺的臭氧浓缩装置，其特征在于：包括：
5.根据权利要求4所述的臭氧浓缩装置，其特征在于：所述滑移机构（60...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛凯，马洪波，刘毅，刘金旭，徐广龙，
申请(专利权)人：山东志伟环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。