TW201900266A - 廢氣的減壓除害方法及其裝置 - Google Patents
廢氣的減壓除害方法及其裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201900266A TW201900266A TW107115204A TW107115204A TW201900266A TW 201900266 A TW201900266 A TW 201900266A TW 107115204 A TW107115204 A TW 107115204A TW 107115204 A TW107115204 A TW 107115204A TW 201900266 A TW201900266 A TW 201900266A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- plasma
- decompression
- vacuum pump
- temperature plasma
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000006837 decompression Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 97
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 abstract description 11
- 239000012895 dilution Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 64
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 3
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
- F04B37/14—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
- F04B37/18—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use for specific elastic fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
- F04B41/06—Combinations of two or more pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/30—Plasma torches using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/55—Compounds of silicon, phosphorus, germanium or arsenic
- B01D2257/553—Compounds comprising hydrogen, e.g. silanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0216—Other waste gases from CVD treatment or semi-conductor manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
- B01D2259/818—Employing electrical discharges or the generation of a plasma
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04B15/04—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being hot or corrosive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本發明是提供一種可以極少量地使用稀釋用氮氣，且能量利用效率佳的廢氣的除害方法及其裝置。亦即，本發明是將透過真空泵從產生源所供給之廢氣，保持在減壓狀態下並以高溫電漿的熱作分解處理的廢氣的減壓除害方法及其裝置。
Description
本發明主要是有關：適用於處理從電子產業之製造製程所排出之可燃性氣體、有毒氣體、溫室氣體等的有害氣體的廢氣的除害方法及其裝置。
製造半導體、液晶等的電子產業中，使用了氮化矽膜CVD、氧化矽膜CVD、氮氧化矽膜CVD、TEOS氧化膜CVD、高介電常數膜CVD、低介電常數膜CVD及金屬膜CVD等的各種CVD製程。 其中，例如為了形成矽系薄膜，主要是採用使用了具有爆炸性或毒性的矽烷系氣體的CVD法。而在該CVD法所使用之含有上述矽烷系氣體的製程氣體，是在CVD製程被使用之後，成為廢氣而藉由如下述之專利文獻1中所記載的除害裝置作無害化，但以往，為了將廢氣中之矽烷系氣體稀釋到爆炸界限以下，需要在該除害裝置之前要投入大量的稀釋用氮氣。 在此，在典型的氮氧化矽膜CVD中，使用了 SiH4
/NH3
/N2
O=1slm/10slm/10slm(slm；standard liter per minute，將1atm、0℃下每1分鐘左右的流量以升表示的單位)，但因SiH4
的爆炸範圍為1.3%～100%，所以從CVD製程所排出的此類氣體，必須立刻用稀釋用氮氣稀釋成約76倍左右。若要進行該稀釋，可以利用習知的燃燒方式或例如下述之專利文獻1(日本・專利第4796733號公報)所示之常壓電漿型的熱分解裝置安全且確實地進行除害處理。 [先前技術文獻] 專利文獻
專利文獻1：專利第4796733號公報
[發明所欲解決之課題]
但是，上述的以往技術中，存在以下的問題。 亦即，如上所述，將包含有用氮氣稀釋後之矽烷系氣體的廢氣全部加熱到分解溫度所需的能量，是僅將包含稀釋前之矽烷系氣體的廢氣加熱時的約76倍的能量。也就是說，以往需用氮氣作稀釋的除害過程中，不僅隨著使用大量氮氣導致成本增加，且也必須加熱與廢氣除害沒有直接關係的氮氣，因此能量效率低，還導致電力或燃料等的成本增加。 又，特別是在以往的常壓電漿型的熱分解裝置中，因是在大氣壓下產生電漿，所以需要極高的電壓，而存在失火等較多的問題。且也有來自廢氣處理空間之壁面的放熱較多，能量損失大的問題。更者，還有氣體流速較慢，促使廢氣處理空間內的粉體成長，結果須頻繁維護的問題。
因此，本發明的主要目的，是提供一種廢氣的除害方法及其裝置，可不減損安全性且可以極少量地使用稀釋用氮氣，具有優良的能量效率及高經濟性。 [解決課題之手段]
為了達到上述目的，本發明的作法是在減壓狀態下進行廢氣的除害。 亦即，本發明之第1發明，是一種廢氣的減壓除害方法，其特徵為：將透過真空泵14從廢氣產生源12所供給之廢氣E，保持在減壓狀態下並以高溫電漿22的熱作分解處理。
該第1發明，例如可以達到以下作用。 將透過真空泵14從廢氣產生源12所供給之廢氣E，保持在減壓狀態下並以高溫電漿22的熱作分解處理，因此不需要稀釋用的氮氣或僅極少量即足夠。 此外，因為如上述不須氮氣稀釋或僅須極少量即足夠，且高溫電漿22的熱幾乎全部能直接利用於廢氣E的分解，又因從廢氣E的產生源到處理部都在減壓狀態下，即使廢氣E中含有對人體有毒物時，在以高溫電漿22的熱作加熱分解處理之前也不用擔心該廢氣E洩漏到系統外。 再者，本發明中，「將廢氣E保持在減壓狀態下並以高溫電漿22的熱作分解處理」，換言之「作為熱分解處理之熱源而使用的高溫電漿22是在減壓下產生」，因而可以用比大氣壓要低的電壓產生高溫電漿22。其結果，可以抑制失火，且以低能量進行廢氣E的除害。又，減少來自廢氣處理空間之壁面的放熱可以改善能量效率，同時氣體流速約為大氣壓的2～10倍，所以可以抑制反應產生物之粉體在廢氣處理空間內的滯留或成長，可延長維修週期。
在此，在上述第1發明中，上述減壓狀態最好在50Torr以上且400Torr以下的範圍內。 減壓狀態未滿50Torr時，為了實現高度的真空環境須要高價且大規模的裝置，相反的，減壓狀態超過400Torr時，因為與大氣壓的差變小，所以必須要以大量的氮氣來稀釋廢氣E。
本發明之第2發明，是用以實施上述廢氣的減壓除害方法的裝置，例如圖1及圖2所表示，如下述構成廢氣的減壓除害裝置10。 亦即，本發明之廢氣的減壓除害裝置10，其特徵為：具備將透過真空泵14從廢氣產生源12所供給之廢氣E以高溫電漿22的熱作分解處理的反應室18；和朝上述反應室18內施放上述高溫電漿22的電漿產生手段20；和將從上述真空泵14之排氣口到上述反應室18作減壓的後段真空泵24。
在本第2發明中，上述電漿產生手段20中最好是設有：供給從由氮、氧、氬、氦或水而成之群選擇的至少1種作為高溫電漿產生用之流體的電漿產生用流體供給手段26。 在常壓電漿的情況下，作為高溫電漿產生用的流體(亦即工作媒質)若在單一氣體以外加入多餘的氣體則電漿會變得不穩定。但是，在減壓狀態下使高溫電漿22產生的本發明之廢氣的減壓除害裝置10中，該電漿非常地穩定，所以作為高溫電漿產生用的流體，除了形成主要工作媒質者外，也可以因應必要同時加入形成反應補助氣體的副成分氣體。其結果，可以產生因應目的的多種高溫電漿22。
又，在第2發明中，上述電漿產生手段20之高溫電漿產生方法最好為直流電弧放電或感應耦合電漿或電容式耦合電漿。 此情況下，作為電漿產生手段20，可以直接沿用以往的常壓電漿方式。 [發明效果]
根據本發明，可以提供一種不減損安全性且可以極少量地使用稀釋用氮氣，能量效率佳的高經濟性之廢氣的除害方法及其裝置。
以下，依據圖1及圖2說明本發明之一實施形態。 圖1是表示本發明一實施形態之廢氣的減壓除害裝置10的概要圖。如該圖所示，本實施形態之廢氣的減壓除害裝置10，是用於將從CVD裝置等的廢氣產生源12透過真空泵14所供給之廢氣E作除害的裝置，大略是以：具有反應室18及電漿產生手段20之反應筒16、和後段真空泵24所構成。
在此，圖1之實施形態中，表示了以氮氧化矽膜CVD裝置作為廢氣產生源12的例子。在典型的氮氧化矽膜CVD裝置中是分別使用SiH4
/NH3
/N2
O= 1slm/10slm/10slm作為程序氣體，及使用NF3
/Ar= 15slm/10slm作為清洗氣體，又SiF4
作為清洗反應之生成物可認為大約被排出10slm左右。使用完的這些氣體以廢氣E的形式透過真空泵14朝減壓除害裝置10供給。再者，在如氮氧化矽膜CVD類的半導體裝置之製造過程中，主要是使用乾式泵作為真空泵14。因而，供給到該真空泵14的N2
(氮氣)，是為了該泵14的軸密封所供給的淨化(purge)N2
。
反應筒16具有略圓筒狀的殼體16a，殼體16a是以HASTELLOY(註冊商標)等耐腐蝕性佳的金屬材料所形成，且其軸是以朝上下方向方式豎立設置(參考圖2)。該殼體16a之內部空間形成分解處理廢氣E的反應室18，該殼體16a之外周壁上端部處設有：透過配管30與真空泵14之排氣口連通的廢氣入口32。另一方面，在該殼體16a之下部處是連接到朝水平方向延伸之管路16c的基端部，在該管路16c之前端設有：與後段真空泵24之吸氣口直接連結的廢氣出口34。 此外，在該殼體16a的頂部處，開設有開口16b，其開口16b上安裝電漿產生手段20(參考圖2)。
電漿產生手段20是用於產生由電漿弧或電漿噴射而成之高溫電漿22，所以在本實施形態中具備：採用直流電弧放電的電漿火炬36作為高溫電漿產生方法(參考圖2)。 該電漿火炬36具有黃銅等金屬材料而成之火炬本體36a。該火炬本體36a之前端(圖2中的下端)上連接設置有陽極38，該陽極38之內部安裝有棒狀的陰極40。
陽極38是以銅、銅合金、鎳或鎢等具高導電性的高熔點金屬所構成，是在內部凹入設有電漿產生室38a的圓筒狀之噴嘴電極。該陽極38的下面中心部上貫設有噴出孔38b，由該噴出孔噴出上述電漿產生室38a內所產生的電漿噴射而成之高溫電漿22。
陰極40是：以混入釷或鑭的鎢等製成，其外直徑朝前端呈紡錘狀般縮小，且該前端部配設在上述電漿產生室38a的棒狀電極構件。 又，在陽極38與陰極40之間，透過火炬本體36a在這些之間以不通電(短路)的方式介設有聚四氟乙烯或陶瓷等絕緣材料(無圖示)。再者，陽極38及陰極40的內部上，設有冷卻水流通道(無圖示)，以冷卻這些構件。
在如以上所述所構成之電漿火炬36的陽極38及陰極40上，連接有施加預定之放電電壓使得在該陽極38與陰極40之間產生電弧的電源單元42。再者，作為該電源單元42，適合使用所謂開關方式的直流電源裝置。
又，如以上所述所構成的電漿產生手段20中，設有電漿產生用流體供給手段26。 該電漿產生用流體供給手段26，是在陽極38之電漿產生室38a內，將由氮、氧、氬、氦或水而成之群所選擇的至少1種作為高溫電漿產生用流體並輸送，雖無圖示，但具有儲存這些流體的貯藏槽和連通該儲存槽與陽極38之電漿產生室38a的配管系統。再者，在該配管系統上安裝質量流量控制器等的流量控制手段。
後段真空泵24，是用於將從真空泵14之排氣口到反應筒16之反應室18減壓到預定真空度，且吸引已在反應室18作除害處理之廢氣E並排出的泵。本實施形態中，使用水封式泵作為該後段真空泵24。因此，後段真空泵24之排氣口側可對應必要安裝：用於使從該後段真空泵24以混合狀態下所排出之處理完成的廢氣E與封水作分離的氣液分離聚結劑等的分離器44(參考圖1)。
在此，由後段真空泵24所作出之真空泵14的排氣口到反應室18的廢氣流通區域的減壓狀態，最好在50Torr以上且400Torr以下的範圍內，更好為100±40Torr的範圍內。當減壓狀態未滿50Torr時，為了實現高度的真空環境須要採用高價且大規模的裝置，相反的，當減壓狀態超過400Torr時，因與大氣壓的差變小，所以必須用與大氣壓下相同程度之大量氮氣稀釋廢氣E。
再者，在本實施形態之廢氣的減壓除害裝置10中，雖無圖示，但當然具備有：在電漿產生手段20的高溫電漿22的產生或後段真空泵24等運作上所需的各種檢測機器、控制機器及電源等。
接著說明使用如以上述所構成之廢氣的減壓除害裝置10的廢氣E的減壓除害方法。 從廢氣產生源12所排出之廢氣E透過真空泵14輸送到反應筒16。在此，藉著使後段真空泵24運作，廢氣E被導入到保持在預定之減壓狀態下的反應室18，再在該反應室18藉由從電漿產生手段20所放出之高溫電漿22的熱作分解處理。
根據本實施形態之廢氣的減壓除害方法，因將廢氣E保持在減壓狀態下並以高溫電漿22的熱作分解處理，所以不須稀釋用的氮氣或只須極少量即足夠。此外，如上述因不須以氮氣稀釋或僅須極少量即足夠，所以高溫電漿22的熱幾乎全部能直接使用於廢氣E的分解及反應。因而，這兩者作用相輔，可使廢氣E的除害裝置行程十分實惠的構造。 更者，因為從廢氣的產生源到處理部都在減壓狀態下，所以即使廢氣E中含有對人體有毒的物質時，也不用擔心在以高溫電漿22的熱作分解處理之前該廢氣E洩漏到系統外。
再者，上述實施形態可以有以下的變化。 作為安裝在反應筒16之電漿產生手段20的高溫電漿產生方法，已表示了利用直流電弧放電的情況，但只要是該電漿產生手段20能放出足以熱分解廢氣E之高溫電漿者，無論其高溫電漿產生方法為何均可利用，上述方法之外，例如也適合使用利用感應耦合電漿或電容式耦合電漿方法等者。
已表示了使用水封式泵作為上述後段真空泵24的情況，但若不須對廢氣E除害處理後之分解產生物作水洗等的情況下，也可以使用乾式泵等取代該水封式泵。
已表示了用配管30連結上述真空泵14與反應筒16之廢氣入口32的情況，但也可以直接連結該真空泵14之排氣口與廢氣入口32。又，已表示了直接連結反應筒16之廢氣出口34與後段真空泵24之吸氣口的情況，但也可將反應筒16之廢氣出口34與後段真空泵24透過配管作連接。
當然同業者所能設想的範圍內可以進行其他各種變化。
10‧‧‧廢氣的減壓除害裝置
12‧‧‧廢氣產生源
14‧‧‧真空泵
16‧‧‧反應筒
18‧‧‧反應室
20‧‧‧電漿產生手段
22‧‧‧高溫電漿
24‧‧‧後段真空泵
26‧‧‧電漿產生用流體供給手段
E‧‧‧廢氣
[圖1]表示本發明一實施形態之廢氣的減壓除害裝置的概要圖。 [圖2]表示本發明之廢氣的減壓除害裝置之反應筒一例的前視部分剖面圖。
Claims (5)
- 一種廢氣的減壓除害方法，其特徵為： 將透過真空泵從廢氣產生源所供給之廢氣，保持在減壓狀態下並以高溫電漿的熱作分解處理。
- 如請求項1之廢氣的減壓除害方法，其中， 上述之減壓狀態為50Torr以上且400Torr以下的範圍內。
- 一種廢氣的減壓除害裝置，其特徵為具備： 將透過真空泵(14)從廢氣產生源(12)所供給之廢氣(E)以高溫電漿(22)的熱作分解處理的反應室(18)；和 朝上述反應室(18)內放出上述高溫電漿(22)的電漿產生手段(20)；和 將從上述真空泵(14)之排氣口到上述反應室(18)作減壓的後段真空泵(24)。
- 如請求項3之廢氣的減壓除害裝置，其中， 在上述電漿產生手段(20)中設有：供給從由氮、氧、氬、氦或水而成之群中選擇的至少1種作為高溫電漿產生用流體的電漿產生用流體供給手段(26)。
- 如請求項3或4之廢氣的減壓除害裝置，其中， 在上述電漿產生手段(20)之高溫電漿產生方法為直流電弧放電或感應耦合電漿或電容式耦合電漿。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017-105712 | 2017-05-29 | ||
| JP2017105712 | 2017-05-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201900266A true TW201900266A (zh) | 2019-01-01 |
Family
ID=64455338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW107115204A TW201900266A (zh) | 2017-05-29 | 2018-05-04 | 廢氣的減壓除害方法及其裝置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11504669B2 (zh) |
| JP (1) | JPWO2018221067A1 (zh) |
| KR (1) | KR20190141204A (zh) |
| CN (1) | CN110582340A (zh) |
| TW (1) | TW201900266A (zh) |
| WO (1) | WO2018221067A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7270704B2 (ja) * | 2021-09-08 | 2023-05-10 | 日揚科技股▲分▼有限公司 | 半導体排気ガス処理システム |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084708B2 (ja) * | 1989-11-08 | 1996-01-24 | 三井東圧化学株式会社 | 排ガス処理装置 |
| JP2732472B2 (ja) * | 1992-05-26 | 1998-03-30 | 工業技術院長 | 高周波誘導プラズマによる有機ハロゲン化合物の分解方法及びその装置 |
| JP3107683B2 (ja) * | 1993-08-12 | 2000-11-13 | 富士通株式会社 | ダイヤモンドの気相合成方法 |
| JPH0919620A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Nippon Sanso Kk | 有害ガスの除害方法 |
| JP3709432B2 (ja) * | 1999-04-30 | 2005-10-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 排ガス処理装置及び基板処理装置 |
| KR100312164B1 (ko) * | 1999-07-30 | 2001-11-03 | 박재경 | 고온플라스마를 이용한 폐가스처리장치 |
| EP1297891B9 (en) | 2000-05-29 | 2008-07-23 | ADTEC Plasma Technology Co., Ltd. | Apparatus for processing gases by plasma |
| JP4696378B2 (ja) * | 2001-03-12 | 2011-06-08 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 金属を含む有機化合物廃液の処理装置とその処理方法 |
| JP2004223469A (ja) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 有機有害物質含有活性炭の再生方法および再生装置 |
| JP2004237162A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Seiko Epson Corp | ガス処理装置および半導体装置の製造方法 |
| KR100836094B1 (ko) * | 2004-01-29 | 2008-06-09 | 다다히로 오미 | 배기가스 처리방법 및 배기가스 처리장치 |
| GB0403797D0 (en) | 2004-02-20 | 2004-03-24 | Boc Group Plc | Gas abatement |
| GB0416385D0 (en) * | 2004-07-22 | 2004-08-25 | Boc Group Plc | Gas abatement |
| JP5221842B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2013-06-26 | 大陽日酸株式会社 | 排ガス処理方法 |
| KR101026457B1 (ko) * | 2008-09-02 | 2011-03-31 | (주)트리플코어스코리아 | 저압 및 대기압 플라즈마를 이용한 폐가스 제거 시스템 |
| TW201210679A (en) * | 2011-09-29 | 2012-03-16 | Resi Corp | Plasma apparatus for the abating emissions of per-fluoro compounds and plasma vortex reactor for making the plasma apparatus |
| JP5540035B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2014-07-02 | カンケンテクノ株式会社 | ガス処理装置 |
| JP2016093762A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | 愛知電機株式会社 | マイクロ波非平衡プラズマを用いたアンモニアの処理装置及びアンモニアの処理方法 |
| KR102066409B1 (ko) * | 2017-05-24 | 2020-01-15 | 칸켄 테크노 가부시키가이샤 | 배기 가스의 감압 제해 장치 |
-
2018
- 2018-04-20 US US16/603,413 patent/US11504669B2/en active Active
- 2018-04-20 JP JP2019522023A patent/JPWO2018221067A1/ja active Pending
- 2018-04-20 WO PCT/JP2018/016293 patent/WO2018221067A1/ja active Application Filing
- 2018-04-20 CN CN201880027015.3A patent/CN110582340A/zh active Pending
- 2018-04-20 KR KR1020197034076A patent/KR20190141204A/ko not_active Application Discontinuation
- 2018-05-04 TW TW107115204A patent/TW201900266A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2018221067A1 (ja) | 2020-02-06 |
| US20200038805A1 (en) | 2020-02-06 |
| WO2018221067A1 (ja) | 2018-12-06 |
| US11504669B2 (en) | 2022-11-22 |
| CN110582340A (zh) | 2019-12-17 |
| KR20190141204A (ko) | 2019-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9649592B2 (en) | Plasma abatement of compounds containing heavy atoms | |
| US10005025B2 (en) | Corrosion resistant abatement system | |
| CN112458435B (zh) | 原子层沉积设备及清洗方法 | |
| JP6570794B2 (ja) | 排ガスの減圧除害装置 | |
| US20190282948A1 (en) | Semiconductor processing system | |
| CN101764044B (zh) | 等离子装置工艺腔预处理的方法 | |
| TW201900266A (zh) | 廢氣的減壓除害方法及其裝置 | |
| KR102129719B1 (ko) | 배기 가스의 감압 제해 장치 | |
| KR100818561B1 (ko) | 배관 내 공정 부산물 제거 방법 및 이를 수행하기 위한장치 | |
| JP2018069112A (ja) | 排ガスの減圧除害方法及びその装置 | |
| TWI669151B (zh) | 排氣之減壓除害方法及其裝置 | |
| JP2003524301A (ja) | 真空内でプラズマを使用して基板に表面処理を施すための装置および方法 | |
| JP2010058009A (ja) | 三フッ化窒素分解処理方法および三フッ化窒素分解処理装置 | |
| JP2018083140A (ja) | 排ガスの減圧除害方法及びその装置 | |
| KR20050029020A (ko) | 진공펌프 일체형 폐기가스 처리장치 | |
| KR100578402B1 (ko) | 화학기상증착장비 | |
| JPH04302143A (ja) | 表面処理装置 | |
| JP2010142749A (ja) | ガス処理装置 | |
| Vane et al. | Plasma Cleaning with Alternate Gases | |
| JPH04187771A (ja) | クリーニング方法 | |
| KR200336937Y1 (ko) | 진공펌프 일체형 폐기가스 처리장치 |