本发明涉及boe蚀刻液,尤其涉及一种高纯boe蚀刻液生产设备及其生产工艺。
背景技术:
1、缓冲氧化物蚀刻液(boe)通过去除半导体硅片薄膜未被光阻覆盖的氧化层部分,而达到蚀刻的目的,其在微结构制作以及硅基发光器件制作中得到了广泛应用;
2、boe蚀刻液的制备方法一般为:以蒸馏水为溶剂,将一定浓度氢氟酸和氟化铵按一定比例混合,得到所需配比的boe蚀刻液,由于两种原料或者多种原料在相互混合配置时,由输送管道运输原料必然气体杂质,即溶液中含有各类气体,比如氧气、氮气,特别在相互混合配置后形成的boe蚀刻液中出现气泡,这会导致boe蚀刻液在蚀刻过程中容易产生不良影响。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种高纯boe蚀刻液生产设备及其生产工艺,减少制备生产高纯boe蚀刻液溶液中的气泡,从而降低boe蚀刻液在蚀刻过程中容易产生不良影响。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、一种高纯boe蚀刻液生产设备,包括:
4、去气腔室,其下端的直径大于其上端的直径;
5、进料管和出料管,均与去气腔室底部连通,且具有可控制管道开关的阀门;
6、旋转轴,转动设置在去气腔室内部,可通过动力驱动旋转轴高速转动;
7、多个扇叶,设置在旋转轴上;
8、固定环,固定套接在旋转轴外壁;
9、至少一个单向孔,开设在固定环上;
10、锥形环体,与固定环固定相连且位于固定环上方;
11、随着旋转轴和扇叶的旋转,使得去气腔室内的溶液跟随旋转,溶液在去气腔室内壁旋转,而去气腔室内的横截面越小的方位,溶液流速越大,则液体的旋转加速度使气体带产生轴向压差,气体从高压方向向低压方向流动并集积溶液表面中心处。
12、优选地,去气腔室由底盖和顶盖固定围合而成,在底盖下方固定连接延伸环,延伸环同轴心固定连接底盘,底盖、延伸环和底盘之间围合形成安装腔室,安装腔室内安装有转动电机,旋转轴底端贯穿底盖并延伸至转动电机的输出端与之相连接,旋转轴与底盖之间密封滑动连接,可驱动旋转轴进行转动。
13、优选地,进料管和出料管对称设置在旋转轴的两侧,均贯穿延伸环并与延伸环固定连接,并向去气腔室方向弯曲,直至贯穿底盖,并与底盖上底面相平齐。
14、优选地,旋转轴内部具有流动槽,旋转轴侧壁开设旋转槽和弧形槽,多个扇叶转动连接在各个旋转槽内部,当旋转轴转动时,产生离心作用使得各个扇叶相对于旋转槽旋转并移出旋转槽,直至扇叶相对于旋转轴虚拟中轴线垂直,通过扇叶的跟随旋转搅动去气腔室内的溶液使其旋转。
15、优选地,旋转轴上端向上延伸并贯穿顶盖的顶部,在流动槽上部固定连接第一环体和第一圆板,第一圆板位于第一环体上方,第一环体和第一圆板之间固定连接两个固定杆,在第一环体和第一圆板之间设置第二圆板,第二圆板的直径小于第一圆板的直径,使得第二圆板的外缘与流动槽之间形成间隙,第二圆板与两个固定杆之间滑动连接,第一圆板开设多个气孔。
16、优选地,第一圆板中心固定设置螺母,螺母螺纹连接螺纹杆,螺纹杆的底端固定连接挡板,挡板同轴心固定连接圆杆,第二圆板同轴心固定连接圆筒,圆杆与圆筒之间滑动连接,在圆杆和圆筒外围套设压簧,压簧的一端与挡板连接,另一端与第二圆板连接。
17、优选地,在单向孔内固定连接第二环体和第三环体,第三环体位于第二环体上方,在第二环体和第三环体之间设置第三圆板,第三圆板的直径与单向孔内径相同,第三圆板一侧同轴心固定连接浮动环,浮动环采用密度小的材质,使得浮动环可以在溶液中浮动上漂,第三圆板开设弯曲槽,其一端朝向第二环体中心,另一端朝向第三环体。
18、优选地,在固定环上端固定铺设滤网,滤网具有横纵交织的多个网格,滤网位于单向孔上方。
19、一种高纯boe蚀刻液生产设备的使用方法,包括以下步骤:
20、打开进料管阀门而关闭出料管阀门,使得溶液进入去气腔室,可通过泵体动力驱动溶液,使得溶液带有压力从而进入去气腔室;
21、等待溶液进入去气腔室后关闭进料管阀门,启动转动电机,驱动旋转轴以及扇叶旋转,使得去气腔室内的溶液跟随旋转;
22、溶液中的气体向旋转轴方向聚集,同时朝向溶液液面上移,集积溶液表面中心处;
23、停止旋转轴的旋转,开启出料管的阀门,液体从出料管流出,而气泡截留在锥形环体上。
24、相比现有技术,本发明的有益效果为:
25、1、本发明中随着旋转轴和扇叶的旋转,使得去气腔室内的溶液跟随旋转,溶液在去气腔室内壁旋转,而去气腔室内的横截面越小的方位,溶液流速越大,在此过程中,由于离心力的作用,溶液中的液体向去气腔室内壁方向聚集,气体因质量小于液体而向中心方向的旋转轴聚集,从而在旋转轴附近形成气体带,则液体的旋转加速度使气体带产生轴向压差,气体从高压方向向低压方向流动并集积溶液表面中心处。
26、2、本发明中去气腔室内气泡破裂后则其内气压逐步升高,则气压的升高会推动第二圆板上移,当第二圆板恰好离开第一环体的那一刻,则气体进入第一环体和第一圆板之间,并从各个气孔溢出,流向外界,平衡去气腔室内部的气压。
27、3、本发明中采用锥形铺设的滤网以及在滤网下方固定环内部设置的单向孔,且单向孔只能单向从上向下流动,使得液体从出料管流出后,气泡截留在滤网上。
1.一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,去气腔室(1)由底盖(8)和顶盖(9)固定围合而成,在底盖(8)下方固定连接延伸环(10),延伸环(10)同轴心固定连接底盘(11),底盖(8)、延伸环(10)和底盘(11)之间围合形成安装腔室(12),安装腔室(12)内安装有转动电机(13),旋转轴(4)底端贯穿底盖(8)并延伸至转动电机(13)的输出端与之相连接,旋转轴(4)与底盖(8)之间密封滑动连接,可驱动旋转轴(4)进行转动。
3.根据权利要求2所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,进料管(2)和出料管(3)对称设置在旋转轴(4)的两侧,均贯穿延伸环(10)并与延伸环(10)固定连接,并向去气腔室(1)方向弯曲,直至贯穿底盖(8),并与底盖(8)上底面相平齐。
4.根据权利要求3所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,旋转轴(4)内部具有流动槽(14),旋转轴(4)侧壁开设旋转槽(15)和弧形槽(16),多个扇叶(17)转动连接在各个旋转槽(15)内部,当旋转轴(4)转动时,产生离心作用使得各个扇叶(17)相对于旋转槽(15)旋转并移出旋转槽(15),直至扇叶(17)相对于旋转轴(4)虚拟中轴线垂直,通过扇叶(17)的跟随旋转搅动去气腔室(1)内的溶液使其旋转。
5.根据权利要求4所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,旋转轴(4)上端向上延伸并贯穿顶盖(9)的顶部,在流动槽(14)上部固定连接第一环体(18)和第一圆板(19),第一圆板(19)位于第一环体(18)上方,第一环体(18)和第一圆板(19)之间固定连接两个固定杆(20),在第一环体(18)和第一圆板(19)之间设置第二圆板(21),第二圆板(21)的直径小于第一圆板(19)的直径,使得第二圆板(21)的外缘与流动槽(14)之间形成间隙,第二圆板(21)与两个固定杆(20)之间滑动连接,第一圆板(19)开设多个气孔(22)。
6.根据权利要求5所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,第一圆板(19)中心固定设置螺母(23),螺母(23)螺纹连接螺纹杆(24),螺纹杆(24)的底端固定连接挡板(25),挡板(25)同轴心固定连接圆杆(26),第二圆板(21)同轴心固定连接圆筒(27),圆杆(26)与圆筒(27)之间滑动连接,在圆杆(26)和圆筒(27)外围套设压簧(28),压簧(28)的一端与挡板(25)连接,另一端与第二圆板(21)连接。
7.根据权利要求6所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,在单向孔(6)内固定连接第二环体(29)和第三环体(30),第三环体(30)位于第二环体(29)上方,在第二环体(29)和第三环体(30)之间设置第三圆板(31),第三圆板(31)的直径与单向孔(6)内径相同,第三圆板(31)一侧同轴心固定连接浮动环(32),浮动环(32)采用密度小的材质,使得浮动环(32)可以在溶液中浮动上漂,第三圆板(31)开设弯曲槽(33),其一端朝向第二环体(29)中心,另一端朝向第三环体(30)。
8.根据权利要求7所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备,其特征在于,在固定环(5)上端固定铺设滤网(34),滤网(34)具有横纵交织的多个网格,滤网(34)位于单向孔(6)上方。
9.根据权利要求8所述的一种高纯boe蚀刻液生产设备的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
