[发明专利]硅氧化物除去装置及单晶硅制造装置的惰性气体回收设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅氧化物除去装置及单晶硅制造装置的惰性气体回收设备，用以除去从单晶硅制造装置排出的惰性气体成分中的硅氧化物并回收该惰性气体，所述单晶硅制造装置是根据柴氏法(Czochralski method(cz法))来制造半导体用及太阳能电池用等的单晶硅。

背景技术

近年来，广泛地采用一种根据柴氏法来得到棒状单晶的方法，所述棒状单晶是成为半导体用及太阳能电池用等的单晶硅。图5表示以前通常采用的单晶硅制造装置的示意图。如图5所示，单晶硅制造装置20，通常是在用以成长单晶25的主腔室26内，配置可升降的坩埚22、23及以可包围该坩埚22、23的方式来加以配置的加热器24，所述坩埚22、23收容着硅熔液21；并且，在该主腔室26的上部，连结设置有提拉腔室27，所述提拉腔室27用于收容单晶25，并在提拉完成后取出单晶25。

又，以将炉内所产生的氧化物排出至炉外等作为目的，从已设置在提拉腔室27上部的气体导入口28，导入氩气等的惰性气体，并根据石墨制造的整流筒30，惰性气体在单晶25的附近被整流，然后从气体流出口29被排出。而且，使晶种31接触硅熔液21来生长单晶25。

又，有将炉内压力设成接近大气压的环境来实行提拉的常压提拉法、以及将炉内压力设成低真空区域(10～500hpa)的减压环境来实行单晶的提拉的减压法，其中以减压法为主流。

制造此种单晶硅时，在从单晶硅制造装置20排出的惰性气体中，含有装置内所产生的硅氧化物、CO、CO₂、O₂、N₂及H₂等的气体不纯物。

近年来，伴随单晶硅的生产规模的扩大，惰性气体的使用量也增大，回收从单晶硅制造装置排出的惰性气体然后再利用，成为削减成本的重要课题，因此，需要除去被包含于惰性气体中的上述硅氧化物和气体不纯物，将惰性气体精制。

先前，作为此种用于回收惰性气体的设备，通常是采用一种将油回转式真空泵、气体的精制装置等连接在单晶硅制造装置上而成的设备。但是，因为真空泵使用油，所以在从单晶硅制造装置排出的被加热成高温的惰性气体中会含有油雾，将此油雾加以分离回收是困难的，且若将此油雾放出至大气中则会造成环境污染等的问题。作为解决的对策，也开始利用水封式真空泵，但是水封式真空泵需要大量的水，并且也消耗大量的电力，所以成本高。

因此，相对于这两种湿式泵，可减少成本的干式型式的所谓的干式泵，已经普遍使用。例如，公开有一种惰性气体回收装置，所述惰性气体回收装置是在此种干式泵的后段设置湿式的鼓泡罐(bubbling can)、电气集尘器及精制装置等而成的回收装置(参照专利文献1)。

又，已知有一种除去粉尘的方法，所述方法是将从单晶制造炉排出的排气，导入文丘里除尘器(venturi scrubber)中来除去粉尘，所述排气含有硅氧化物等的粉尘(参照专利文献2)。

但是，即使采用此种先前的装置及方法来除去惰性气体中的硅氧化物，由于硅氧化物是数微米级的微细粉末，因此其集尘效果并不充分，维持率也低，使得运转成本变高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2853757号。

专利文献2：日本特公平6-24962号公报。

发明内容

本发明是基于上述问题而完成的，其目的在于提供一种硅氧化物除去装置及采用此种硅氧化物除去装置而构成的单晶硅制造装置的惰性气体回收设备，所述硅氧化物除去装置能低成本地提高从单晶硅制造装置排出的惰性气体中的硅氧化物的除去效果，并可再利用已有效地除去此硅氧化物后的惰性气体。

为了达成上述目的，本发明提供一种硅氧化物除去装置，用以除去从单晶硅制造装置排出的惰性气体中的硅氧化物，所述硅氧化物除去装置的特征在于，

至少具备接触器具(means)及中和器具，所述接触器具使从上述单晶硅制造装置排出的惰性气体接触强碱溶液，所述中和器具中和在接触该强碱溶液后的惰性气体中所包含的碱性物质。