[发明专利]一种金属材质镀膜设备表面半导体沉积物的清除及回收方法

说明书

本发明公开了一种金属材质镀膜设备表面半导体沉积物的清除及回收方法，利用金属延展性、塑性与半导体脆性的特性差异，将颗粒状碳酸氢钠晶体喷射至附有半导体沉积物的金属材质镀膜表面，通过晶体碎裂后沿着半导体沉积物薄膜表面散射过程中产生紧密的磨削作用与表面温差，实现半导体沉积物与金属镀膜设备表面之间的高效分离，收集喷射出的半导体及碳酸氢钠碎片，加水溶解除去碳酸氢钠并分离回收得到半导体沉积物粉体材料。本发明能有效去除金属材质表面的半导体沉积物，对金属镀膜设备表面无损伤，操作简单、安全且工艺环保。在回收有价值的半导体沉积物的同时减少了污染。

技术领域

本发明属于镀膜设备的表面半导体沉积物清洗领域，尤其涉及一种金属材质镀膜设备表面半导体沉积物的无损清除及回收方法。

背景技术

近年来，随着电子器件集成度的不断提升，光伏电池及半导体等行业对镀膜沉积半导体薄膜的制造工艺要求越来越高。现有化学气相薄膜沉积技术(CVD)包括低压型沉积技术(LPCVD)、常压型沉积技术(APCVD)、等离子体增强型沉积技术(PECVD)、金属有机化合物型沉积技术(MOCVD)以及原子层沉积技术(ALD)等具有薄膜纯度高、均匀性好、保行性佳等优点，可用于半导体材料、金属氧化物介电材料、氮化物薄膜的沉积，被广泛应用于光伏、半导体等领域。

镀膜设备材质分为非金属如石墨和金属如不锈钢两类，镀膜设备表面具有用于提供镀膜环境的工艺腔室。当镀膜设备在用于镀膜一段时间后，设备本身的表面也会积聚大量沉积物，导致设备镀膜效果下降，影响镀膜产品质量，减少设备的使用寿命。因此，为了提升镀膜设备的可靠性，必须按时清除镀膜设备的表面沉积物。而金属基材的镀膜设备表面的金属氧化物或半导体沉积物相比于石墨镀膜设备更难清除。目前对这些半导体沉积物材料的清洗仅仅是用氢氟酸浸泡，清洗效果不理想，产生大量的化学危废，工作环境差。

CN110788062A公开了一种光伏镀膜石墨舟清洗工艺，使用10％～15％氢氟酸清洗液中进行长时间酸洗浸泡，然后清水清洗以除去表面的氮化硅。CN102921665A公开了一种硅片表面的氮化硅膜的清洗液及清除方法，采用清洗液清除硅片表面的氮化硅膜，其中清洗液含有质量比为1∶90～130的高锰酸钾和氢氟酸。CN109837526A公布了一种使用酸性气体喷淋吹扫清洗镀膜设备表面沉积物的方法，在封闭腔室内将镀膜设备的温度升至300℃，然后以特定流速通入氯化氢气体与水蒸气进行吹扫去除沉积物，再快速通入氮气等惰性气体进行吹扫清理腔室内残余气体。上述方法均为化学清洗法，采用强酸及强氧化性清洗剂，存在操作安全风险，产生大量的危废且后续废液处理成本较高，目前多用于非金属材质表面半导体沉积物的清洗，因金属腐蚀难以用于金属材质镀膜设备表面半导体沉积物清洗，更谈不上沉积物回收。

CN111392769A公开了一种以激光为热源的金属氧化物脱氧方法，将真空仓抽真空，启动激光器，使得激光烧蚀蒸发并发生热分解反应，生成对应的低价氧化物或金属及氧气，通过收集装置收集低价金属氧化物或金属，氧气则通过导出的方式收集。B.H.Oh等人(Surface and Coatings Technology，2001(146)：522-527)研究了一种使用等离子清洗技术清洗金属镀膜设备表面沉积物的方法，该方法主要使用等离子清洗机将C₄F₈O\CO₂\O₂气体搭配组合，激发至等离子浆态，气体分子电离产生的等离子在电场作用下高速运动，通过对材料表面进行物理碰撞实现沉积物清洗。这类物理清洗技术存在设备投资费用较大、设备耗能较大、沉积物难以回收利用等缺点。

因此，急需一种设备投入较低、清洗工艺较安全、工艺较为环保、半导体沉积物可回收利用的金属材质镀膜设备表面半导体沉积物的清除及回收技术。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种成本低、操作安全、工艺环保、沉积物易回收的金属材质镀膜设备表面半导体沉积物的清除及回收方法。