TW201836701A - 用於改善廢氣減量之系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明大體上係關於用於在製造半導體晶圓期間形成之廢氣之燃燒減量的系統及方法。特定言之，本文中所揭示之系統能夠燃燒包含諸如六氟乙烷(C2 F6 )及四氟甲烷(CF4 )之具有高溫室氣體指數之全氟碳化物之污染空氣之全氟碳化物及諸如矽烷(SiH4 )及縮寫為TEOS之四乙氧基矽烷(Si(OC2 H5 )4 之形成顆粒之二氧化矽前驅體，該系統具有大於先前減量系統之效率及較低能源使用率。更特定言之，且在一較佳實施例中，本發明係針對一種廢氣減量系統，其利用用於熱燃燒之非可燃氣體及可燃氣體之一組合(或氣體混合物)，其等經導引通過一反應室之多個可滲透內表面以有效地燃燒廢氣且防止腔室表面上之固體顆粒物質之非所要累積。

Description

用於改善廢氣減量之系統及方法
本發明之態樣大體上係關於用於在製造半導體晶圓期間形成之廢氣之燃燒減量的系統及方法。特定言之，本文中所揭示之系統之實施例能夠藉由大於先前減量系統之效率及低於先前減量系統之能源使用率來燃燒污染空氣之全氟碳化物(包含諸如六氟乙烷(C2 F6 )及四氟甲烷(CF4 )之具有高溫室氣體指數之全氟碳化物)及形成顆粒之氣體(諸如矽烷(SiH4 )及四乙氧基矽烷(Si(OC2 H5 )4 ，縮寫為TEOS)。更特定言之，且在一較佳實施例中，本發明係針對一種廢氣減量系統，其利用經導引通過一反應室之多個可滲透內表面之非可燃氣體及可燃氣體之一組合(或氣體混合物)來熱燃燒。
諸如六氟乙烷及四氟甲烷之氟碳氣體係在被釋放至大氣中時具有極長壽命之全球暖化化合物。此等氣體以及諸如三氟化氮(NF3 )及六氟化硫(SF6 )之其他氟化氣體用於半導體之製造中在矽晶圓之蝕刻、改質及建構期間及製程中所使用之機器之清潔期間。諸如矽烷及TEOS之二氧化矽前驅體(其等形成二氧化矽(SiO2 ；亦稱為二氧化矽(silica)))及其他固體在暴露於空氣或燃燒時亦用於製造矽晶圓之程序中。除顆粒物質之外，此等氟化氣體及氫化物且可包括廢料流一起通常藉由氮氣從生產機器掃除。當此等氣體由一廢氣減量系統處理以減小環境影響時，含矽氣相分子反應以形成可(例如)阻擋廢料流之流動且可因此限制減量系統之效能之固體沈積物。 經設計以減量半導體製程之廢氣之系統用於商業用途且採用各種方式來接收廢氣，氧化全氟碳化物及二氧化矽前驅體且最終處理排放物以防止有害氣體釋放至環境中。此等既有系統通常利用來自一反應室中提供之燃料氣體(例如甲烷)之熱能來將廢料流加熱至足夠位準以引起氟碳反應成CO2 及HF，其中HF隨後經由一濕式洗滌器自廢料流移除且與鹼液處理中和。已知含矽氣體(包含矽烷及四氟化矽(SiF4 )及其他)用於生產產生顆粒物質(其可累積於反應室中且阻擋廢氣進入至腔室中)之形成固體成型化合物。顆粒物質之此累積可干擾廢氣及燃料氣體之適當混合及反應以導致減量系統無法處理全氟碳化物氣體且因此允許廢氣在未經處理的情況下通過系統。因此，固體顆粒物質之管理對適當廢氣減量係重要的。 管理固體顆粒物質累積之一方法係提供減量系統之頻繁停機以能夠進入內部且手動移除固體形成物之堆積。然而，此一程序係中斷半導體產品之製造且需要繁複安全協定來防止人員暴露於有害廢氣之一昂貴解決方案。 美國專利第5,832,843號中描述另一種方法，其提供用於自減量系統之內部移除固體之機械刮刀之用途。此方法需要將機械組件暴露於高溫腐蝕性氣體以減小導致裝置之早前故障之機械強度及材料厚度兩者。 美國專利第7,569,193號中描述又另一種方法，其提供環繞反應室之多孔表面之用途。此方法提供一反應室之用途，其中非反應性冷氣體流動通過多孔表面以機械地排除固體且防止該反應室之壁上之堆積。儘管此方法可用於防止固體沈積，但需要有效防止固體之累積之相對較大體積之冷氣體可負面地影響廢氣之反應速率，因此需要使用額外燃料氣體來完成所要反應。 美國專利第5,603,905號中描述又另一種方法，其描述具有環繞反應室之多孔或小孔表面之一系統。此專利中所描述之反應室使用據稱用於通過表面且引燃以在反應室之內表面上進行無焰燃燒之預混合之燃料及空氣。反應之熱量產生排除固體顆粒物質且防止其沈積於表面上之反應產物。如同先前章節中所描述之方法，此方法可有效地減少甚至防止固體累積。然而，可出現問題，其在於：歸因於(例如)系統中之複雜性且需要用於將具有適當預混合物之一燃料提供至內表面及/或監測燃燒參數之控制，所以可能成本較高且/或難以維持足以用於橫跨內表面之一充足表面積之無焰燃燒之條件。某些減量系統已嘗試藉由利用一固體(即，非多孔)絕緣壁作為反應室之頂面來克服此等困難，儘管此一設計可仍易受由腔室中發生之燃燒反應產生之固體顆粒物質之沈積的影響。 相應地，將有利地提供一種改良廢氣減量系統，其減少燃料需求，維持廢氣反應之一充足熱環境，且減少反應室之內表面上之固體顆粒物質之累積。
本發明之各種態樣中係用於提供一熱反應器中之氣體半導體廢料之有效及控制燃燒同時減少系統內之沈積產物之累積的系統及方法。 因此，簡而言之，本發明之一態樣係一種用於廢氣之燃燒減量的系統，其包括：一廢氣入口；一入口歧管，其經構形以自該廢氣入口接納廢氣；一熱反應室；及一控制器，其經構形以維持氣體之一流動且控制該入口歧管及/或該熱反應室之內表面處之燃燒。該入口歧管包括：一第一充氣室，其具有一第一外壁及一第一可滲透內壁；一第一充氣入口，其經構形以將一第一氣體透過該第一充氣室供應至該第一可滲透內壁；及至少一孔隙，且與延伸穿過該第一外壁及該第一可滲透內壁之該廢氣入口流體連通。該熱反應室包括：一中央室；一第二充氣室，其至少部分地環繞具有經構形以接納一第二氣體之一供應之一第二充氣入口之該中央室；一第二可滲透內壁，其介於該中央室與該第二充氣室之間；及一第二外壁，其至少部分地界定該第二充氣室。在一實施例中，該第一可滲透內壁之表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且該第二可滲透內壁之表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。在一替代實施例中，該第二可滲透內壁之該表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且該第一可滲透內壁之該表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。 將部分明白且下文中將部分詳細描述本發明之其他態樣及特徵。
本發明之態樣係關於用於提供一熱反應器中之廢氣之具能源效率經控制減量同時減小系統內之分解產物之累積的系統及方法。 圖1描繪根據本發明之一第一實施例之廢氣減量系統1 (亦指稱一爐)之一橫截面結構圖。廢氣減量系統1包括一或多個廢氣入口10，其等用於將一製程(例如半導體晶圓之製造)期間所產生之廢氣傳送至用於破壞之一熱反應室30。半導體製程之廢氣通常包括鹵化化合物、形成顆粒之物質或鹵化化合物及形成顆粒之物質之一組合。在一些實施例中，一或多個廢氣入口10可包括一或多個噴嘴或管件，其等插入至入口歧管20中或經構形以通過入口歧管20之一或多個孔隙的一或多個開口中，其中入口歧管20可定位於熱反應室30之一終端部分處(如圖1中所展示)或可定位於另一區域中。 在一實施例中，廢氣減量系統1包括經構形以透過入口歧管20將廢氣或廢氣之一組合傳送至反應室30之一廢氣入口10。在另一實施例中，廢氣減量系統1包括一個以上廢氣入口10，廢氣入口經構形以透過入口歧管20將一種或多於一種的廢氣傳送至反應室30。舉例而言，在包括一個以上廢氣入口之廢氣減量系統中，各廢氣入口可傳送相同廢氣或獨立地作用以透過入口歧管20將不同廢氣傳送至反應室30 (例如，在包括多個廢氣入口之一系統中，多個廢氣入口之各者可將相同氣體或不同氣體傳送至反應室中)。 在以上實施例之任何者中，在其中(若干)廢氣入口10經由孔隙25與熱反應室30流體連通之一構形中(如圖1中所展示)，入口歧管20可在孔隙25處耦合至(若干)廢氣入口10。在特定實施例中，(若干)廢氣入口10可經進一步構形以經由增補氣體入口14供應組合氧化劑、燃料(例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷或天然氣)及/或惰性氣體之廢氣，其中廢氣可在通過用於連通至熱反應室30之孔隙25之前或同時與此氧化劑、燃料及/或惰性氣體混合，因此促進(例如)全氟碳化物廢氣之破壞。 一般而言，入口歧管20包括如圖1中所展示之一碟形組件，儘管入口歧管20可包括與自(若干)廢氣入口10至熱反應室30之廢氣之連通相容之任何形狀，如下文將更完全描述。更明確而言，再次參考圖1，入口歧管20包括一第一外壁21及一第一可滲透內壁23，其等形成一第一充氣室22之邊界。第一可滲透內壁23包括經定大小以容許氣體通過之細孔，且可橫跨實質上一內壁之一整個表面延伸以自熱反應室30劃分入口歧管20。第一充氣室22進一步包括經構形以透過第一充氣室22將一第一氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體、氧化劑、燃料等等或其等之一組合)供應至第一可滲透內壁23之一充氣入口24。在特定實施例中，第一氣體可包括氧化劑、非可燃氣體或可燃氣體；更明確而言，第一氣體可包括氮氣、氧氣、空氣、氫氣、氣態碳氫化合物或其等之混合物。 如本文中所使用之一充氣室意指意在針對依一所要方式分佈所述(若干)氣體之目的收集或限制氣體或氣體之一組合的一圍封或部分圍封腔室。相應地，根據本發明之特定態樣來使用之一充氣室作用以依一實質上均勻方式將氣體(即沖洗氣體)分佈至可滲透內壁且提供防止此氣體流動至除可滲透內壁之外之位置之一密封容積。用於此目的之氣體較佳地為便宜的且化學穩定/非反應性的，且可選自(例如)空氣、氮氣、惰性氣體(除氮氣之外)或其等之組合。然而，由於併入氧氣允許比僅使用氮氣時促進反應室中之廢氣(包含全氟碳化物)之破壞，所以空氣或空氣及另一氣體之一組合一般係較佳的。在特定實施例中，可在室溫下將沖洗氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體或其等之組合)施配至相關充氣室。在又其他實施例中，可在將沖洗氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體或其等之組合)施配至相關充氣室之前將其冷卻至低於室溫。在又其他實施例中，可在將沖洗氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體或其等之組合)施配至相關充氣室之前將其加熱至高於室溫。在又其他實施例中，可在室溫至在反應室中燃燒所需之溫度之範圍內將沖洗氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體或其等之組合)施配至相關充氣室。在又其他實施例中，可在低於在反應室中燃燒所需之溫度之一溫度處將沖洗氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體或其等之組合)施配至相關充氣室。儘管沖洗氣體可用於各種溫度下，但一般較佳地在一相對較冷溫度(例如環境溫度)下施配沖洗氣體，其有利地允許使用可增大耐用性且減小成本之各種建構材料。 再次參考圖1，與充氣入口24分離且分開，至少一孔隙25耦合至(若干)廢氣入口10且延伸穿過第一外壁21，軸向穿過入口歧管20 (即，橫跨入口歧管20之寬度)且延伸至中央室31以允許廢氣自(若干)廢氣入口10透過孔隙25實質上無障礙地流動至熱反應室30中。在一些實施例中，(若干)廢氣入口10完全橫跨入口歧管20之寬度(透過孔隙25)延伸至中央室31，即，終止於第一內部可滲透表面23處或接近處。在其他實施例中，(若干)廢氣入口10延伸入口歧管20之寬度之至少約90% (透過孔隙25)至中央室31。在又其他實施例中，(若干)廢氣入口10延伸入口歧管20之寬度之至少約85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、40%、30%或25% (透過孔隙25)至中央室31。在又其他實施例中，(若干)廢氣入口10及至少一孔隙25包括具有位於內部可滲透表面23處或接近處之終止點之單獨同心管。在一較佳實施例中，內部可滲透表面23不會覆蓋、塗佈或依其他方式阻礙自(若干)廢氣入口10透過孔隙25至中央室31之廢氣之流動。 如圖1中所展示，充氣入口24定位於第一充氣室22之一周邊處，而孔隙25在(例如)充氣室之一中央區域處軸向延伸穿過充氣室。入口歧管20可包括經構形以容許廢氣自(若干)廢氣入口10透過入口歧管20傳遞至熱反應室30之一個、兩個、三個、四個、五個、六個或更多孔隙。一或多個孔隙可經配置成任何幾何構形及/或相對於彼此且相對於入口歧管之任何其他組件配置於任何位置中，只要幾何構形及/或位置容許廢氣自廢氣入口實質上無障礙流動至熱反應室。 根據本發明之一或多個孔隙可包括與將廢氣自(若干)廢氣入口傳送至反應室一致之各種形狀及大小。在特定實施例中，至少一孔隙之直徑在約1/4英寸至約4英寸之範圍內。在其他實施例中，至少一孔隙之直徑在約1/2英寸至約2英寸之範圍內。在又其他實施例中，至少一孔隙之直徑在約3/4英寸至約1 1/4英寸之範圍內。在又其他實施例中，至少一孔隙之直徑係約1英寸。在包括一個以上孔隙之本發明之實施例中，此等實施例之孔隙可具有彼此相同或不同之直徑。 另外，為進一步防止(若干)廢氣入口使廢氣透過其傳遞至熱反應室中之孔隙內及附近之固體顆粒物質沈積，一或多個孔隙進一步包括一或多個微型孔隙。此等微型孔隙可與第一充氣室或第二充氣室流體連通以允許除廢氣之外之少量氣體(例如空氣、氮氣或惰性氣體)沿孔隙壁與廢氣入口壁之間之孔隙之(若干)側壁透過(若干)微型孔隙自充氣室流動至熱反應室中。在特定實施例中，(若干)微型孔隙之大小之直徑可在自約0.01英寸至約0.25英寸之範圍內。在特定其他實施例中，(若干)微型孔隙之大小之直徑可在自約0.031英寸至約0.063英寸(或約1/32英寸至約1/16英寸)之範圍內。在具有一個以上微型孔隙之實施例中，微型孔隙可為相同大小或不同大小。 再次參考圖1，熱反應室30經構形以透過提供通過入口歧管20之一通道之至少一孔隙25自(若干)廢氣入口10接納廢氣。熱反應室30經進一步構形以透過第一可滲透內壁23自第一充氣室22接納一第一氣體(例如空氣、氮氣或惰性氣體)。熱反應室30包括一中央室31，其中發生燃燒且燃燒產物與廢氣相互作用以導致廢氣幾乎完全轉換成可在排出至環境中之前被容易處理且移除之產物。中央室31可相鄰於一第二充氣室32、由第二充氣室32至少部分地環繞或實質上由第二充氣室32完全環繞。中央室31及第二充氣室32由一第二可滲透內壁33分離。第二充氣室32進一步包括經構形以接納透過第二充氣室32至第二可滲透內壁33之一第二氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體、氧化劑、燃料等等)之一供應之一充氣入口34。第二充氣室32由一第二外壁35界定或至少部分由一第二外壁35界定。在特定實施例中，第二氣體可包括氧化劑、非可燃氣體或可燃氣體；更明確而言，第二氣體可包括氮氣、氧氣、空氣、氫氣、氣態碳氫化合物或其等之混合物。 一控制器經構形以維持分別自充氣入口24、34通過至充氣室22、32中之第一氣體、第二氣體、或第一氣體及第二氣體兩者之一流動。控制器經進一步構形以控制(例如)第一可滲透內壁23及/或第二可滲透內壁33之至少一部分之表面處之燃料氣體或可燃氣體混合物之燃燒。 在圖1中所描繪之實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物且第二可滲透內壁33之至少一部分包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。 根據本發明之一燃燒器表面可經界定為使氣體或液體燃料或其等之組合之燃燒反應穩定之一可滲透表面之一區域。圖2繪示具有經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面之一例示性燃燒器模組。更明確而言，圖2描繪橫向於其長度之一盤式多孔纖維層燃燒器4之一橫截面。金屬盤41具有側壁43，其中篩網45焊接至側壁43之端部46。陶瓷及/或金屬纖維之一多孔層40可沈積於篩網45上且附接至篩網45。多孔層40提供包括(例如)燃料氣體(例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷或天然氣)及空氣之一混合物之可燃氣體之一混合物於其處燃燒而無可見火焰且變成輻射之出口表面。可透過饋送線44透過燃燒器充氣室42將可燃氣體饋送至燃燒器4，其中饋送線44可連接至金屬盤41。在特定實施例中，用於根據本發明來使用之一燃燒器模組可經構形用於滲透基本上由可燃氣體或可燃氣體之一混合物組成之一混合物。各併入本文中之美國專利第8,215,951號、第5,439,372號及第5,326,631號中描述可根據本發明來使用之其他例示性燃燒器模組。 圖3繪示經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物之一例示性非燃燒器可滲透壁模組。非燃燒器可滲透壁模組5具有一外壁51及側壁53，其中篩網55焊接至側壁53之端部56。高溫金屬纖維之一多孔層50可沈積於篩網55上且附接至篩網55。非燃燒器可滲透壁表面50提供包括(例如)惰性氣體、氮氣、空氣或其等之組合之非可燃氣體之出口表面。非可燃氣體由充氣入口54供應至模組。用於將廢氣傳送至反應區(即，熱反應室)之一或多個管件(即，饋送線) 57可穿透外壁51且部分地或完全地穿過模組延伸至非燃燒器可滲透壁表面50或穿過非燃燒器可滲透壁表面50，如圖3中所展示。在特定實施例中，用於根據本發明來使用之一非燃燒器可滲透壁模組可經構形用於滲透基本上由非可燃氣體或非可燃氣體之一混合物組成之一混合物。 在本發明之廢氣減量系統之一實施例中，再次參考圖1，第二可滲透內壁33之表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且第二可滲透內壁33之表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。更明確而言，在特定實施例中，第二可滲透內壁33之表面之100%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少90%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少80%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少75%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少70%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少60%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少50%包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少40%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少30%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少25%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少20%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少10%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少5%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。相反地，在上文所描述之實施例之任何者中，第一可滲透內壁23之至少5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%或99%及高達100%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物(即，一非燃燒器表面)。在一例示性實施例中，第二可滲透內壁33之表面之100%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且第一可滲透內壁23之表面之100%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。 在一替代實施例中，包括圖1之全部元件且僅在此方面不同，第一可滲透內壁23之表面之100%包括經構形用於滲透一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少90%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少80%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少75%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少70%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少60%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少50%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少40%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少30%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少25%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少20%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少10%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之表面之至少5%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40。相反地，在上文所描述之實施例之任何者中，第二可滲透內壁33之至少5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%或99%及高達100%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物(即，一非燃燒器可滲透壁表面，圖1元件50)。在一例示性實施例中，第一可滲透內壁23之表面之100%包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面40且第二可滲透內壁33之表面之100%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。 圖4繪示根據本發明之態樣之一廢氣減量系統之自底部向上觀看之一熱反應室之內部之一實施例。參考圖4，熱反應室之(若干)第二可滲透內壁33 (包括(若干)出口表面40)經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物且頂面15經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。圖4中所展示之熱反應室具有經配置以形成一中央反應室31之四個燃燒器模組4 (例如圖2中所展示之燃燒器模組)。燃燒器模組4可藉由燒結至連續燃燒器模組4之側壁43之一耐火支柱47來彼此相交成直角使得氣體不會沿連續燃燒器模組4之垂直接縫線48洩漏。一非燃燒器可滲透壁模組(例如，如圖3中所展示之非燃燒器可滲透壁模組5)可附接至燃燒器模組4之邊緣，其全部或部分形成頂板表面15且充當中央室31之第五面(即，頂部或頂板)。藉由此配置，四個燃燒器模組4充當一向內火爐，其中中央室31由燃燒器模組4及非燃燒器可滲透壁模組5之出口表面環繞。廢氣可沿垂直於頁面之一路徑透過(若干)孔隙25行進穿過一廢氣入口至中央室31中。在進入中央室31之後，可藉由垂直於頁面行進穿過可滲透壁模組表面15之氣流自非燃燒器可滲透壁模組表面15排出廢氣。來自第二可滲透內壁33之燃燒之產物垂直於廢氣之路徑行進以幫助破壞廢氣，此表明：適合用於根據本發明來使用之一爐可包括一或多個燃燒器模組及一或多個非燃燒器可滲透壁模組。 在其他實施例中，包括圖1之全部元件且僅在此方面不同，第一可滲透內壁23之表面之至少一部分係具有經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一表面的一環形燃燒器。在另一實施例中，第二可滲透內壁33之表面之至少一部分係具有經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一表面之一環形燃燒器。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23之一部分及第二可滲透內壁33之一部分包括一環形燃燒器，各具有其經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之表面。在又另一實施例中，第一可滲透內壁23包括同心環形燃燒器，其等具有由經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物之可滲透內壁表面組成之介於環形燃燒器之間之間隙。在又另一實施例中，第二可滲透內壁33包括燃燒器表面及經構形用於滲透非可燃氣體之表面之垂直交替環。在包括一環形燃燒器之特定例示性實施例中，環寬度可在入口歧管及/或熱反應室之半徑之約15%至約50%之範圍內。 在包含圖1之實施例之特定實施例中，第一可滲透內壁23包括熱反應室30之上表面(例如一實質上水平頂板)之至少一部分或實質上全部且第二可滲透內壁33包括熱反應室30之一側壁(例如一實質上垂直支柱)之至少一部分或實質上全部。在另一實施例中，第一可滲透內壁23包括熱反應室之側壁(例如一實質上垂直支柱)之至少一部分或實質上全部且第二可滲透內壁33包括熱反應室30之一上表面(例如一實質上水平頂板)之至少一部分或實質上全部。在一實施例中，可滲透內壁可自接近於頂板之側壁之一頂部延伸至接近於熱反應室之一基座之側壁之一底部。在又另一實施例中，可滲透內壁可延伸至少10%但小於側壁之長度之100%，諸如至少20%但小於側壁之長度之80%，且甚至至少30%但小於側壁之長度之50%。可滲透內壁亦可圍繞反應室之一中心軸線至少部分軸向地延伸，且可甚至圍繞反應器室之中心軸線整個360°延伸。例如，可滲透內壁可圍繞反應室之中心軸線延伸至少90°且高達360°。在又另一實施例中，複數個可滲透內部分可圍繞中心軸線設置，其中個別可滲透內部分之寬度在自10°至小於90°或更大之範圍內。 在本文中所描述之實施例之各者中，可有利地構形入口歧管及熱反應室使得第一可滲透內壁及第二可滲透內壁具有一特定表面積比。參考圖1，在一例示性實施例中，第一可滲透內壁23及第二可滲透內壁33具有在約1:1至約1:10之範圍內之一表面積比。在另一實施例中，第一可滲透內壁23及第二可滲透內壁33具有在約1:2至約1:5之範圍內之一表面積比。在特定較佳實施例中，第一可滲透內壁23及第二可滲透內壁33具有約1:2、1:3、1:4或1:5之一表面積比。 構成廢氣減量系統1之入口歧管及熱反應室可形成任何所要三維形狀。在特定實施例中，入口歧管及熱反應室可單獨或組合地形成一立方體、矩形棱柱或圓柱形。在一較佳實施例中，參考圖1，入口歧管20及熱反應室30實質上為圓柱形。第一可滲透內壁及第二可滲透內壁可類似地形成相同於或不同於為其等之一部分之入口歧管及/或熱反應室之任何所要形狀。更明確而言，第一可滲透內壁及第二可滲透內壁之一者或兩者實質上可為平坦的(例如實質上為二維矩形或盤形)、立方體、圓柱形或允許其等功能性(包含透氣性)被維持之任何其他形狀。在一較佳實施例中，參考圖1，第一可滲透內壁23實質上為平坦及碟形且第二可滲透內壁33係圓柱形。 在一實施例中，入口歧管實質上係具有介於約1:1與約1:6之間之一長度對直徑比之圓柱形。在另一實施例中，入口歧管實質上係具有介於約1:2與約1:5之間之一長度對直徑比之圓柱形。在又另一實施例中，入口歧管實質上係具有介於約1:2至約1:6之間之一長度對直徑比之圓柱形。在又另一實施例中，入口歧管實質上係具有介於約1:2至約1:4之間之一長度對直徑比之圓柱形。在又另一實施例中，入口歧管實質上係具有約1:1、1:2、1:3、1:4、1:5或1:6之一長度對直徑比之圓柱形。 在一實施例中，熱反應室實質上係具有介於約1:4至約10:1之間之一長度對直徑比之圓柱形。在另一實施例中，熱反應室實質上係具有介於約1:2與約8:1之間之一長度對直徑比之圓柱形。 根據本發明之可滲透內壁可自各種材料製造，包含具有適合作為一可滲透壁用於一熱反應室環境中之特性之任何材料。在一些實施例中，一個或兩個可滲透內壁自泡沫陶瓷、泡沫金屬、陶瓷纖維或陶瓷纖維之一可滲透矩陣、金屬纖維或金屬纖維之一可滲透矩陣或其等之組合製造。在包括金屬纖維之實施例中，金屬纖維可為燒結的或非燒結的。在特定實施例中，可滲透內壁係耐用的使得其等可在固體沈積於其等表面上時承受清潔，其等能夠承受高溫(例如高於1800°F)，耐腐蝕且包括不易於破裂之材料。在一較佳實施例中，一個或兩個可滲透內壁包括一高溫金屬合金，其包括鐵、鉻、鎳、鋁或其等之組合或合金。一個或兩個可滲透內壁之流動阻力可足以維持相關可滲透內壁與其流體連通之充氣室內之一相對較冷溫度(例如室溫)，且較佳地，此流動阻力足以將沖洗氣體(例如空氣、氮氣、惰性氣體或其等之組合)分佈至可滲透內壁之表面。視情況，在一例示性實施例中，一個或兩個可滲透內壁可形成於其中基板係一穿孔鋼板之一基板上。在特定實施例中，一個或兩個可滲透壁可經構形以達成在每秒約0.05尺至約10尺之範圍內沖洗氣體之一流速(速度)，更明確而言，在每秒約0.1尺至約0.4尺之範圍內。在其他實施例中，一個或兩個可滲透壁可具有在約50%至與約99.9%之範圍內之一孔隙率/空隙體積分率。在又其他實施例中，一個或兩個可滲透壁可具有至少約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%之一孔隙率/空隙體積分率。本發明之實施例之一或多個可滲透壁之相對較高孔隙率/空隙體積分率有利地最小化可用於沈積非想要固體副產物之反應室內之表面積，因此提高本文中所描述之系統之效能。 可滲透內壁23、33之厚度及組合物顯著幫助或限制氣體自充氣室22、32流動通過可滲透內壁23、33。可滲透內壁23、33可具有在約0.125英寸至約2英寸之範圍內之一平均厚度。在特定實施例中，可滲透內壁23、33可具有在約0.25英寸至約2英寸之範圍內之一平均厚度。在特定實施例中，可滲透內壁23、33可具有在約0.25英寸至約0.75英寸之範圍內之一平均厚度。在特定實施例中，可滲透內壁23、33可具有在約0.25英寸至約1英寸之範圍內之一平均厚度。在一實施例中，可滲透內壁23、33可具有0.125英寸之一平均厚度。在另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有0.25英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有0.4英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有0.5英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有0.6英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有0.75英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有1英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有1.25英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有1.5英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有1.75英寸之一平均厚度。在又另一實施例中，可滲透內壁23、33可具有2英寸之一平均厚度。可滲透內壁23、33之平均厚度可取決於應用及包含待減量之廢氣、所利用之可燃氣體及非可燃氣體、可用可滲透內壁材料等等之其他因數而為相同或不同的。 在特定實施例中，根據本發明之一廢氣減量系統視情況包括用於快速冷卻離開熱反應室之反應區之氣體之一散熱柱。散熱柱可包括(例如)如美國專利第5,603,905號中所描述之一濕式淬火及洗滌器或利用一氣流來混合及冷卻離開氣體之一乾式淬火。此一濕式散熱柱可具有圍繞其頂端(其與熱反應室之一敞開端(例如一底部敞開端)對準)之一環形槽。可透過一饋送線將水供應至環形槽以溢出散熱柱以提供支柱之內表面下方之水之連續流動，藉此冷卻正離開反應室之反應產物流且防止此流中之顆粒黏著至散熱柱之內表面。氣流及水自散熱柱之底端排放至具有用於提取含有固體顆粒物質及諸如HF, HCl及SO2 之水溶性化合物之一排放管之一分離器中。經冷卻之氣流透過一導管自分離器離開且依其諸多已知形式之任何者通過一洗滌器以擷取正離開分離器之氣流中之剩餘水溶性化合物。將經洗滌氣體作為一環保廢氣排放至大氣。 本發明之廢氣減量系統經設計且測試用於顯著破壞具有高溫室氣體指數之廢氣(諸如六氟乙烷(C2 F6 )及四氟甲烷(CF4 ))及形成顆粒之氣體(諸如矽烷(SiH4 ))。明確而言，在一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於全氟碳化物之大於85%之一破壞移除效率(DRE，如由EPA測試協定430-R-10-003或類似協定量測)。在另一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於全氟碳化物之大於90%之一DRE。在另一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有全氟碳化物之大於95%之一DRE。在另一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於全氟碳化物之大於97.5%之一DRE。在另一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於全氟碳化物之大於99%之一DRE。在一較佳實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於全氟碳化物之大於95%之四氟甲烷。除用於全氟碳化物之破壞之其高容量之外，本發明之廢氣減量系統有效地破壞矽烷。例如，在一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於矽烷之大於90%之一DRE。在另一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於矽烷之大於95%之一DRE。在又另一實施例中，本發明之廢氣減量系統具有用於矽烷之大於99%之一DRE。實例 提供以下非限制性實例以進一步繪示本發明。熟悉技術者應瞭解，跟隨遵循發明者已發現之表示方法之實例中所揭示之技術在實踐本發明之態樣中有效作用，且因此可經考量以構成其實踐之模式之實例。然而鑑於本發明，熟悉技術者應瞭解，可在不背離本發明之精神及範疇的情況下對所揭示之特定實施例作出諸多改變且獲得一相似或類似結果。實例 1- 具有例示性實施例之一 6×7 及 3×7 燃燒器之矽烷堆積 為研究固體沈積之阻力(明確而言自矽烷或其他含矽固體)，在具有類似於圖1之一構形之一爐中進行測試。第二可滲透內壁(對應於圖1中之33)經量測為7英寸內徑×6英寸高。第一可滲透內壁(對應於圖1中之23)係7英寸盤形，以形成具有用於將廢氣傳送至反應室30中之六個孔隙25的頂板。各廢氣管供應有每分鐘含50公升氮氣之氣流。將每分鐘一額外2公升矽烷供應至一廢氣管。透過第二可滲透壁供應天然氣及過量空氣以幫助破壞廢氣且將每分鐘50公升之清潔乾燥空氣供應至第一可滲透壁以排除反應區中產生之矽烷。在消耗6480公升矽烷之後，檢查多孔表面以沈積矽烷。第一可滲透壁具有小於沈積於表面上之矽烷之0.15立方英寸且來自廢氣噴嘴之流動受阻，如圖5中所展示。實例 2- 無例示性實施例之一 6×7 燃燒器上之矽烷堆積 對如實例1中所描述之相同反應室進行一對照測試，但藉由一非可滲透耐火表面來替換第一可滲透壁。在依每分鐘2公升之一流速消耗2160公升矽烷之後，超過0.75立方英寸之矽烷沈積於非可滲透耐火表面及廢氣噴嘴上。觀察到大多數矽烷沈積於廢氣噴嘴之基座處以形成延伸至反應區中之矽烷之一管狀結構，如圖6中所展示。矽烷之此沈積數量將對全氟碳化物之破壞效率具有一負面影響。可自此等測試確證，本發明減少矽烷堆積達90%以上。實例 3- 具有例示性實施例之 6×7 燃燒器上之 CF4 及 NF3 測試 執行額外測試以確保：對由第一可滲透壁提供之固體沈積物之增大阻力(如實例1中所描述)將不會阻礙諸如CF4 及NF3 之干擾物質之破壞。CF4 及NF3 經選定為基準氣體，此係因為此等氣體難以被熱燃燒破壞。在實驗最初，可預期透過第一可滲透壁提供之相對較冷之清潔乾燥空氣將淬滅反應區且減小破壞效率。然而，出人意料地，在此所描述之測試表明將經導引通過一反應室之多個可滲透內表面之非可燃氣體及可燃氣體之一組合(或氣體混合物)用於熱燃燒，可有效率且有效地防止固體顆粒物質非所要累積於腔室表面上。 對相同於先前實例1及2中所描述之系統構形進行對照測試。透過一廢氣管使各系統構形供應有包括每分鐘50公升氮氣之一氣流。在實例1之系統構形中，透過第一可滲透壁供應每分鐘50公升清潔乾燥空氣。在實例1及2之系統構形之各者中，自每分鐘0.25公升開始依每分鐘0.25公升遞增至高達每分鐘3公升將NF3 供應至一廢氣管。依流速之各遞增量測NF3 之破壞效率。發現實例1之系統構形(具有第一可滲透壁)與實例2之系統構形(具有一不可滲透耐火表面)之間之破壞效率存在小於1%差異。 藉由CF4 替換NF3 來重複測試且結果尤其出人意料。透過一廢氣管使各系統(再次如實例1及實例2中所描述)供應有包括自每分鐘0.1公升開始依每分鐘0.1公升遞增至高達每分鐘1公升之CF4 之一氣流。透過一增補氣體入口將額外燃料及氧化劑供應至此廢氣管(例如，如圖1中之14所展示)以幫助依標準實踐反應。已發現實例1之系統構形(具有一第一可滲透壁)之CF4 破壞高於實例2之系統構形(具有一不可滲透耐火表面)且比由實例2之系統構形供應之清潔乾燥空氣與由實例1之系統構形供應之清潔乾燥空氣更一致。具有多孔表面之CF4 之破壞效率在97%與97.3%之間之範圍內。無多孔表面之CF4 之破壞效率在95.2%與96.5%之間之範圍內。工業標準大於95%。 立即藉由供應至更多廢氣管之CF4 及NF3 來重複測試。結果相同於或優於上文所描述之結果。當更多廢氣管用於破壞干擾氣體時，歸因於升溫及反應區中之均勻性，所以更易於達成破壞效率。 進一步藉由將流速之每分鐘50公升改變成每分鐘150公升來測試通過第一可滲透壁之空氣流速之效應。發現抵抗固體之能力隨流速增大而增大。NF3 之破壞效率隨流速增大而減小以達成每分鐘50公升之此特定幾何形狀之理想流速。CF4 之破壞效率隨至多孔表面流動增大而增大。 進行進一步測試以驗證具有一不同反應區幾何形狀之上文所描述之結果。測試具有4個廢氣入口而非6個廢氣入口之量測有6英寸直徑乘6英寸長之一反應區。結果近似匹配先前所描述之結果。實例 4 及 5- 具有例示性實施例之一 6×6 燃燒器之現場測試 在成功的實驗室測試之後，在對商業半導體程序操作之兩個現場地點安裝中完成進一步測試。所選擇之場地係第三方操作的且產生大量矽烷。在測試開始之前，此等地點已安裝包括類似於實例2中所描述之構形之反應室的系統；不存在第一可滲透壁，但相反，存在一不可滲透耐火表面。在此構形中，機器操作者歸因於反應室內之固體沈積而經歷頻繁維修停機，需要其等打開單元且移除固體。在六個月時段內安裝且操作可滲透表面。在此時間期間，反應室內之矽烷沈積顯著減少。 在實例4現場地點中，所需服務至今之晶圓之產量在安裝多孔表面之後平均增大3.4倍。在實例5現場地點中，服務之間之時間在安裝多孔表面之後增大2倍，同時晶圓之沈積量(沈積之總厚度)亦增大2倍。 鑑於上文，可見實現本發明之數個目的且達成其他有利結果。然而，熟悉技術者將明白，系統及方法之諸多改變、變動、修改及其他使用及應用係可行的。不背離本發明之精神及範疇之全部此等改變、變動、修改及其他使用及應用被視為藉由本發明涵蓋，本發明僅由以下申請專利範圍限制。
1‧‧‧廢氣減量系統
4‧‧‧燃燒器
5‧‧‧非燃燒器可滲透壁模組
10‧‧‧廢氣入口
14‧‧‧增補氣體入口
15‧‧‧頂面
20‧‧‧入口歧管
21‧‧‧第一外壁
22‧‧‧第一充氣室
23‧‧‧第一可滲透內壁
24‧‧‧充氣入口
25‧‧‧孔隙
30‧‧‧熱反應室
31‧‧‧中央室
32‧‧‧第二充氣室
33‧‧‧第二可滲透內壁
34‧‧‧充氣入口
35‧‧‧第二外壁
40‧‧‧燃燒器表面
41‧‧‧金屬盤
42‧‧‧燃燒器充氣室
43‧‧‧側壁
44‧‧‧饋送線
45‧‧‧篩網
46‧‧‧端部
47‧‧‧耐火支柱
48‧‧‧接縫線
50‧‧‧可滲透壁表面
51‧‧‧外壁
53‧‧‧側壁
54‧‧‧充氣入口
55‧‧‧篩網
56‧‧‧端部
57‧‧‧管件
將自以下詳細描述、隨附申請專利範圍及附圖更完全明白本發明之此等及其他特徵、態樣及優點，其中圖式繪示根據本發明之例示性實施例之特徵，且其中： 圖1係根據本發明之一態樣之一廢氣減量系統之一例示性實施例之一示意橫截面。 圖2係根據本發明之態樣來使用之一燃燒器模組之一實施例之一示意橫截面，該燃燒器模組具有經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面。 圖3係根據本發明之態樣來使用之一非燃燒器可滲透壁模組之一實施例之一示意橫截面，該非燃燒器可滲透壁模組具有經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物之一表面。 圖4係根據本發明之態樣之一廢氣減量系統之自底部向上觀看之一熱反應室之一實施例之一示意橫截面，該反應室之內表面經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物。 圖5係描繪本發明之廢氣減量系統之反應室之內表面上之固體顆粒物質之最小堆積之一照片的一示意呈現，如實例1中進一步描述。 圖6係描繪一先前技術廢氣減量系統之反應室之內表面上之固體顆粒物質之大量堆積之一照片的一示意呈現，如實例2中進一步描述。

Claims (81)

  1. 一種用於廢氣之燃燒減量之系統，其包括： a) 一廢氣入口； b) 一入口歧管，其經構形以接納該廢氣入口，該入口歧管包括： 一第一充氣室，其具有一第一外壁及一第一可滲透內壁， 一第一充氣入口，其經構形以透過該第一充氣室將一第一氣體供應至該第一可滲透內壁，及 至少一孔隙，其耦合至該廢氣入口且延伸穿過該第一外壁及該第一可滲透內壁； c) 一熱反應室，其耦合至該入口歧管且經構形以(i)透過該至少一孔隙自該廢氣入口接納廢氣及(ii)透過該第一可滲透內壁接納該第一氣體，該熱反應室包括： 一中央室， 一第二充氣室，其至少部分地環繞具有經構形以接納一第二氣體之一供應之一第二充氣入口之該中央室， 一第二可滲透內壁，其介於該中央室與該第二充氣室之間，及 一第二外壁，其至少部分地界定該第二充氣室；及 d) 一控制器，其經構形以維持該第一氣體、該第二氣體或該第一氣體及該第二氣體兩者之一流動，且控制該第一可滲透內壁之至少一部分及該第二可滲透內壁之至少一部分之表面處之燃燒， 其中 i. 該第一可滲透內壁之表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且該第二可滲透內壁之表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物；或 ii. 該第二可滲透內壁之該表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且該第一可滲透內壁之該表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。
  2. 如請求項1之系統，其中該入口歧管實質上為具有介於約1:1與約1:6之間之一長度對直徑比之圓柱形。
  3. 如請求項1之系統，其中該入口歧管實質上為具有約1:2之一長度對直徑比之圓柱形。
  4. 如先前請求項中任一項之系統，其中該至少一孔隙進一步包括與該第一充氣室流體連通之一或多個微型孔隙。
  5. 如先前請求項中任一項之系統，其中該至少一孔隙具有約1/4英寸至約4英寸之一直徑。
  6. 如請求項5之系統，其中該至少一孔隙具有約1/2英寸至約2英寸之一直徑。
  7. 如請求項5之系統，其中該至少一孔隙具有約1英寸之一直徑。
  8. 如先前請求項中任一項之系統，其中該熱反應室實質上為具有介於約1:0.1與約1:10之間之一長度對直徑比之圓柱形。
  9. 如請求項8之系統，其中該熱反應室實質上為具有介於約1:0.5與約1:6之間之一長度對直徑比之圓柱形。
  10. 如請求項8之系統，其中該熱反應室實質上為具有約1:1之一長度對直徑比之圓柱形。
  11. 如請求項1至7中任一項之系統，其中該熱反應室實質上為具有約2:1至約10:1之一長度對直徑比之圓柱形。
  12. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁具有在約0.125英寸至約2英寸之範圍內之一平均厚度。
  13. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁具有在約0.125英寸至約2英寸之範圍內之一平均厚度。
  14. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之至少一部分包括金屬纖維、陶瓷纖維、泡沫金屬、泡沫陶瓷或其等之組合。
  15. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之至少一部分包括金屬纖維、陶瓷纖維、泡沫金屬、泡沫陶瓷或其等之組合。
  16. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之至少一部分及該第二可滲透內壁之至少一部分包括金屬纖維、陶瓷纖維、泡沫金屬、泡沫陶瓷或其等之組合。
  17. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且該第二可滲透內壁之該表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。
  18. 如請求項17之系統，其中該第一可滲透內壁之該燃燒器表面包括金屬纖維，且該等金屬纖維包括一高溫金屬合金，該高溫金屬合金包括鐵、鉻、鎳、鋁或其等之組合或合金。
  19. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少10%包括一燃燒器表面。
  20. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少25%包括一燃燒器表面。
  21. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少50%包括一燃燒器表面。
  22. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少75%包括一燃燒器表面。
  23. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少90%包括一燃燒器表面。
  24. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少95%包括一燃燒器表面。
  25. 如請求項17或請求項18之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面實質上全部包括一燃燒器表面。
  26. 如請求項17至25中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少10%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  27. 如請求項17至25中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少25%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  28. 如請求項17至25中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少50%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  29. 如請求項17至25中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少75%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  30. 如請求項17至25中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少90%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  31. 如請求項17至25中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面實質上全部經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  32. 如請求項17至31中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁及該第二可滲透內壁具有在約1:1至約1:10之範圍內之一表面積比。
  33. 如請求項17至31中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁及該第二可滲透內壁具有在約1:2至約1:5之範圍內之一表面積比。
  34. 如請求項1至16中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少一部分包括經構形用於滲透包括一可燃氣體之一混合物之一燃燒器表面且該第一可滲透內壁之該表面之至少一部分經構形用於滲透包括非可燃氣體之一混合物。
  35. 如請求項34之系統，其中該第二可滲透內壁之該燃燒器表面包括金屬纖維，且該等金屬纖維包括一高溫金屬合金，該高溫金屬合金包括鐵、鉻、鎳、鋁或其等之組合或合金。
  36. 如請求項34或35之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少10%包括一燃燒器表面。
  37. 如請求項34或35中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少25%包括一燃燒器表面。
  38. 如請求項34或35之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少50%包括一燃燒器表面。
  39. 如請求項34或35之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少75%包括一燃燒器表面。
  40. 如請求項34或35之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少90%包括一燃燒器表面。
  41. 如請求項34或35之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面之至少95%包括一燃燒器表面。
  42. 如請求項34或35之系統，其中該第二可滲透內壁之該表面實質上全部包括一燃燒器表面。
  43. 如請求項34至42中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少10%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  44. 如請求項34至42中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少25%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  45. 如請求項34至42中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少50%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  46. 如請求項34至42中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少75%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  47. 如請求項34至42中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面之至少90%經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  48. 如請求項34至42中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁之該表面實質上全部經構形用於滲透包括一非可燃氣體之一混合物。
  49. 如請求項34至48中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁及該第一可滲透內壁具有在約1:1至約1:10之範圍內之一表面積比。
  50. 如請求項34至48中任一項之系統，其中該第二可滲透內壁及該第一可滲透內壁具有在約1:2至約1:5之範圍內之一表面積比。
  51. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁包括該熱反應室之一實質上水平頂板且該第二可滲透內壁包括該熱反應室之一實質上垂直支柱。
  52. 如請求項1至50中任一項之系統，其中該第一可滲透內壁包括該熱反應室之一實質上垂直支柱且該第二可滲透內壁包括該熱反應室之一實質上水平頂板。
  53. 如先前請求項中任一項之系統，其中該廢氣入口經構形以將該廢氣組合氧化劑、燃料或惰性氣體透過該第一充氣室供應至該第一可滲透內壁。
  54. 如請求項53之系統，其中該第一可滲透內壁可滲透該廢氣。
  55. 如先前請求項中任一項之系統，其中該可燃氣體包括氫氣、一或多個氣態碳氫化合物或其等之混合物。
  56. 如請求項55之系統，其中該可燃氣體包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷或天然氣。
  57. 如先前請求項中任一項之系統，其中該非可燃氣體包括惰性氣體、氮氣、空氣或其等之組合。
  58. 如先前請求項中任一項之系統，其中將氧化劑添加至該第一氣體、該第二氣體、該可燃氣體或該非可燃氣體之至少一者。
  59. 如請求項58之系統，其中該氧化劑係氧氣。
  60. 如請求項58或請求項59之系統，其中該第一氣體或該第二氣體之至少一者係該氧化劑及該非可燃氣體之一混合物。
  61. 如請求項60之系統，其中該氧化劑及該非可燃氣體之該混合物包括氧氣及氮氣。
  62. 如請求項60或請求項61之系統，其中該第一氣體包括該氧化劑及該非可燃氣體之一混合物。
  63. 如請求項60或請求項61之系統，其中該第二氣體包括該氧化劑及該非可燃氣體之一混合物。
  64. 如先前請求項中任一項之系統，其中該系統進一步包括一出口氣體設備。
  65. 如先前請求項中任一項之系統，其中該系統包括高於90%之全氟碳化物之一破壞去除效率(DRE)。
  66. 如先前請求項中任一項之系統，其中該系統包括高於95%之全氟碳化物之一破壞去除效率(DRE)。
  67. 如先前請求項中任一項之系統，其中該系統包括高於95%之矽烷氣體之一破壞去除效率(DRE)。
  68. 如先前請求項中任一項之系統，其中該系統包括高於99%之矽烷氣體之一破壞去除效率(DRE)。
  69. 如先前請求項中任一項之系統，其中一可燃氣體饋送線連接至該第一充氣入口、該第二充氣入口、或該第一充氣入口及該第二充氣入口。
  70. 如先前請求項中任一項之系統，其中一非可燃氣體饋送線連接至該第一充氣入口、該第二充氣入口、或該第一充氣入口及該第二充氣入口。
  71. 如先前請求項中任一項之系統，其中該系統進一步包括至少一引燃元件，其足以引燃該第一可滲透內壁、該第二可滲透內壁或該第一可滲透內壁及該第二可滲透內壁兩者之一或多個燃燒器表面處之該可燃氣體。
  72. 如先前請求項中任一項之系統，其中該控制器藉由以下之至少一者來控制燃燒：(i)該第一氣體及該第二氣體之至少一者之一流速；(ii)該第一氣體及該第二氣體之至少一者之一組合物；及(iii)第一可滲透內壁及該第二可滲透內壁之至少一者之一或多個燃燒器表面之引燃。
  73. 如先前請求項中任一項之系統，其中該入口歧管之該至少一孔隙包括實質上無法滲透該廢氣、該第一氣體、或該廢氣及該第一氣體之一邊界。
  74. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一充氣室包括實質上無法滲透該廢氣、該第一氣體、或該廢氣及該第一氣體之一邊界。
  75. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一充氣入口經構形以接納一氣體饋送線。
  76. 如請求項75之系統，其中該氣體饋送線傳送可燃氣體、非可燃氣體或可燃氣體及非可燃氣體之一組合。
  77. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第二充氣入口經構形以接納一氣體饋送線。
  78. 如請求項77之系統，其中該氣體饋送線傳送可燃氣體、非可燃氣體或可燃氣體及非可燃氣體之一組合。
  79. 如先前請求項中任一項之系統，其中該第一氣體係選自由氮氣、氧氣、空氣、氫氣、氣態碳氫化合物或其等之混合物組成之群組之氧化劑、非可燃氣體或可燃氣體。
  80. 一種使用如請求項1之系統之廢氣之燃燒減量的方法。
  81. 如請求項81之方法，其中該方法包括： 透過廢氣入口及入口歧管將廢氣引入至熱反應室； 控制第一可滲透內壁及第二可滲透內壁之至少一者之燃燒器表面處之可燃氣體之流動； 控制非可燃氣體流動至該第一可滲透內壁及該第二可滲透內壁之一或多者之至少一部分； 其中 該可燃氣體使廢氣減量，及 非可燃氣體之流動移除或防止該第一可滲透內壁或該第二可滲透內壁之至少一者之表面處之顆粒之形成。
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