關(guān)聯(lián)申請的交叉引用

本專利申請要求于2011年6月2日遞交的美國臨時專利申請61/492,651的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部內(nèi)容包含在本說明書中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及使研磨硅顆粒干燥的技術(shù)。

背景技術(shù)

在制造三鹵代硅烷的各種方法中，在酸性蝕刻之后要對多晶硅塊進(jìn)行清洗。對多晶硅塊被容納在聚乙烯籃內(nèi)，并且從酸清洗罐被移至純水沖洗罐。然后將清洗后的硅布置在約70攝氏度的熱空氣干燥器中。

現(xiàn)有的方法存在以下缺陷：

(1)當(dāng)聚乙烯籃中的格子之間的縫隙過大，從而難以將較小的硅顆粒保持在籃內(nèi)時，研磨的硅顆粒會從其漏出。

(2)當(dāng)被熱空氣干燥器干燥時，熱量會促使電阻表面氧化物的生成。

因此，需要改進(jìn)使硅顆粒干燥的方法。

發(fā)明內(nèi)容

設(shè)計設(shè)備以使研磨硅顆粒(例如冶金級硅)才而用以及顆粒多晶硅干燥。例如可在酸性蝕刻以及去離子水沖洗之后進(jìn)行上述干燥。這些硅顆粒的尺寸可從約100微米至1000微米(例如，在另一應(yīng)用情況下，約100至600微米)。干燥設(shè)備是具有蓋的封閉系統(tǒng)，其中包含溶劑供給管以及廢氣通風(fēng)設(shè)備。也可包含其他管以允許輸送多種溶劑。該封閉系統(tǒng)設(shè)計形成了惰性環(huán)境(例如，填充有氮氣)中的高效低溫干燥系統(tǒng)。

本發(fā)明的優(yōu)點包括：

(1)參考圖1，在底部具有表面活性處理多孔塑料板107的堅固壁聚乙烯容器103允許在保持研磨硅顆粒109的同時自由地排出酸性溶液以及沖洗水。

(2)然后與易揮發(fā)有機(jī)溶劑(例如，甲醇或異丙醇)一起噴射去潮硅顆粒。然后通過從底部向頂部吹送熱干燥氮氣(約35-50攝氏度)來干燥溶劑潤濕硅顆粒。

(3)氮氣氣流從底部向頂部的運動通過推起任何陷入的小硅顆粒而保護(hù)了多孔塑料底板免于阻塞。

(4)可通過使可燃燒有機(jī)溶劑穿過水冷冷凝器來對其進(jìn)行循環(huán)(或再使用)。封閉的干燥系統(tǒng)設(shè)計可避免可燃燒溶劑的暴露，以及可能的燃燒風(fēng)險。

由此解決了以下問題：

(1)從硅顆粒過濾酸性溶液以及去離子清洗水的需要。

(2)因干燥過程中的熱氣以及濕氣暴露而在硅顆粒上生成的表面氧化物。

(3)因安裝封閉再循環(huán)干燥系統(tǒng)而消耗大量的易揮發(fā)有機(jī)溶劑。

在一種應(yīng)用情況下，設(shè)備包括：保持顆粒的容器，其中容器的位于顆粒下方的底部具有親水性并且包括孔；溶劑入口被連接至上部噴嘴(例如，噴射噴嘴)，其中上部噴嘴被定位在保持顆粒的容器上方，并且流體溶劑從上部噴嘴流動經(jīng)過顆粒并經(jīng)過容器底部的孔，并且氣體入口管連接至氣體輸入噴嘴，其中氣體輸入噴嘴被連接至從保持顆粒的容器下方噴氣的底部噴嘴(例如，輸入及輸出端口)，氣體從底部噴嘴流經(jīng)容器底部的孔并經(jīng)過顆粒，氣流與溶劑流的方向相反。

在其他應(yīng)用情況下，溶劑排出閥連接至底部噴嘴。流體溶劑流經(jīng)容器底部的孔，并經(jīng)過底部噴嘴。容器底部包括多孔塑料板。孔的孔徑約為50微米。多孔塑料板具有約15毫米的厚度。

氣體加熱器被連接在氣體輸入噴嘴與底部噴嘴之間。氣體加熱器在氣體流向底部噴嘴時對經(jīng)由氣體輸入噴嘴輸入的氣體進(jìn)行加熱。氣體加熱器將氣體從約35攝氏度加熱至約50攝氏度(例如，至少35攝氏度)。

氣體閥連接在氣體輸入噴嘴與底部噴嘴之間。氣體閥可以獨立于溶劑排出閥而被打開及關(guān)閉。在第一工作狀態(tài)下，溶劑排出閥打開，而氣體閥關(guān)閉。在第二工作狀態(tài)下，溶劑排出閥關(guān)閉，而氣體閥打開。在這些工作狀態(tài)下，兩個閥不會在同時打開。

在另一應(yīng)用情況下，該方法包括：設(shè)置容器，該容器在底部具有孔；將容器的底部定位在底部噴嘴上方；打開連接至底部噴嘴的排出閥；關(guān)閉連接至底部噴嘴的氣體閥；將溶劑從容器上方的噴射噴嘴噴射在硅顆粒的容器上直至硅顆粒濕潤，關(guān)閉連接至底部噴嘴的排出閥；打開連接至底部噴嘴的氣體閥；并且將氣體從氣體輸入噴嘴輸入通過氣體閥、氣體加熱器以及底部噴嘴，通過位于所述容器底部的孔。

在各種應(yīng)用情況下，用于氣體的排出端口被設(shè)置在容器上方的蓋內(nèi)。在使氣體經(jīng)過底部噴嘴之前，氣體加熱器將氣體加熱至至少約35度。溶劑為液態(tài)。容器的底部具有約50微米尺寸的孔。封閉蓋被布置在容器上以防止可燃易揮發(fā)有機(jī)溶劑的氣體溢出進(jìn)入周圍環(huán)境導(dǎo)致火災(zāi)危險。通風(fēng)排氣被容納在封閉蓋中并連接至恢復(fù)易揮發(fā)溶劑下游的冷陷井。