[实用新型]一种用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于单晶生产的排气装置，特别是用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置。

背景技术

重掺硅单晶片是一种重要的半导体材料，生产重掺硅单晶片首先要通过单晶炉生产重掺硅单晶棒，再通过切片等后续加工出重掺硅单晶片产品。与普通单晶硅生产不同，重掺硅单晶在生产过程中，需要掺入大量的杂质原料，在炉内的高温环境下，掺杂剂磷大量挥发，重掺单晶通过真空泵的抽气作业，将炉内的挥发物吸入管道，再经管道进入过滤罐。普通单晶炉的排气过滤装置如图2所示，由炉内抽出的挥发物杂质温度急剧下降，在抽气管道和过滤罐内大量堆积，需定期清理抽气管道和过滤罐。积存在过滤罐内的杂质中含有大量的磷，由于磷的易燃易爆特性，在挥发物堆积到一定程度时，当打开过滤罐清理时，挥发物中磷极易与氧发生剧烈的氧化反应，当反应过于剧烈时，会形成爆炸。对操作人员、设备造成损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可有效防止清理过滤罐时发生爆炸的用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置，特别之处是，它包括抽气管道、真空泵和一组防爆过滤罐，所述抽气管道一端连接单晶炉，另一端连接真空泵，抽气管道将各防爆过滤罐串联连接，抽气管道设置高度不高于各防爆过滤罐高度的三分之一，所述相邻防爆过滤罐之间、防爆过滤罐与单晶炉之间、防爆过滤罐与真空泵之间设置球阀。

上述用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置，所述各防爆过滤罐的底部设有充气阀，各防爆过滤罐的顶部设有防爆泄压盖，防爆泄压盖包括盖体、泄压盖、支撑架和弹簧，盖体紧密扣合在防爆过滤罐体上部，盖体上设有泄压口，泄压盖覆盖泄压口上，支撑架固定在盖体上，弹簧位于泄压盖上，弹簧两端分别触压支撑架和泄压盖。

上述用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置，所述泄压盖的底部设有密封圈，泄压盖上部固定弹簧限位杆，弹簧套装在弹簧限位杆上，限位杆上端穿过支撑架。

上述用于生产重掺硅单晶的防爆排气过滤装置，所述一组防爆过滤罐的数目≥3。

本实用新型针对解决重掺硅单晶在生产过程清理过滤罐易发生爆炸的问题进行了改进，设计了一种防爆排气过滤装置。所述装置由真空泵串联多个防爆过滤罐构成，各防爆过滤罐间设置球阀。该装置首先将炉内的挥发物少量积存在各防爆过滤罐内，避免挥发物过量积存；然后通过控制各防爆过滤罐充气阀使氧气缓慢的进入罐内，通过罐内挥发物的逐步氧化，降低挥发物氧化过程的反应强度，避免爆炸；再者，各防爆过滤罐上部设有防爆泄压盖，在防爆过滤罐内的氧化过于激烈时，对膨胀的气体进行泄压。采用本实用新型的有益效果是：降低单一过滤罐内易燃挥发物的堆积量，对各防爆过滤罐进行缓慢充氧、泄压防爆，消除重掺硅单晶生产中清理过滤罐的爆炸隐患。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是防爆过滤罐结构示意图；

图3是改进前单晶炉排气过滤装置结构示意图。

图中各标号清单为：1、单晶炉，2、球阀，3、抽气管道，4、防爆过滤罐，4-1、充气阀，4-2、盖体，4-3、支撑架，4-4、泄压盖，4-5、弹簧，4-6、弹簧限位杆，4-7、密封圈，5、真空泵。

具体实施方式

参看图1，本实用新型设置在单晶炉1的外部，所述防爆排气过滤装置包括抽气管道3、真空泵5和一组防爆过滤罐4。抽气管道3的一端由单晶炉的下部与单晶炉连通，抽气管道的另一端连接真空泵5，由抽气管道将各防爆过滤罐串联连接，抽气管道设置高度不高于各防爆过滤罐高度的三分之一，相邻防爆过滤罐之间、防爆过滤罐与单晶炉之间、防爆过滤罐与真空泵之间设置球阀2。上述结构由单晶炉内抽出的挥发物首先进入与单晶炉相邻的防爆过滤罐内，当该防爆过滤罐内的挥发物堆积量至抽气管道高度时，绝大部分的挥发物溢出，然后被吸入另一防爆过滤罐内，这样可防止各防爆过滤罐内挥发物堆积过多，使每个防爆过滤罐内挥发物堆积不超过该罐高度的三分之一，从而给挥发物氧化过程中反应气体留有较大的膨胀空间。由于重掺硅单晶生产过程中挥发物量大，为了充分分散挥发物，一组防爆过滤罐的数目需≥3。