TW590794B - Method and apparatus for treating exhaust gas - Google Patents

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Description

590794 _案號91135007 ^^年/^月/么日 修正_ 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種廢氣處理方法及裝置，更詳言之， 係關於一種有效地去除含有氟化合物及一氧化碳氣（C 0)的 廢氣之毒性的方法及裝置，該廢氣係由半導體製造過程如 半導體製造裝置内表面的乾式清潔過程或是各類型膜如氧 化物膜之I虫刻過程釋出之廢氣。 [先前技術] 於半導體製造程序如蝕刻程序或化學蒸氣沈積（CVD) 程序，其系統中使用氟化合物例如氫氟化碳（如CHF 3)或全 氟化合物（如 CF4、C2F6、C3F8、C4F8、C5F8、C4F6、SF 及 NF3 )。於某些情形下，CO、NH减02可使用於半導體製造裝 置。廢氣自使用敦化合物、C 0或NH3(包含有害成分如C0、 NH3、SiF4、F2、C0F2、C5F8、C4F 咸 NF3)的半導體製造裝置 中釋出。該廢氣亦包含無害，但會影響全球暖化之氟化合 物。因此，當廢氣由使用氟化合物或C0的半導體製造裝置 排放至環境大氣中時，必須去除包含於廢氣中之有害氣體 的毒性，亦需要分解造成全球暖化之氣體。 於處理有害氣體（SiF4、F2、C0F2、C5F8、C4F咸NF3)的 習知方法，係藉由吸收劑如合成沸石吸收有害成分。然 而，以此習知方法，無法去除廢氣中之C 0或全氟化合物 (P F C )。此外，必須在新的週期時更換吸收劑，致使操作 費用增力口。 濕式滌氣器曾被使用於對廢氣施以滌氣，以去除廢氣 中之水溶性氣體及水解性氣體如S i F 4、F戎N Η 3。然而，此
314239.ptc 第9頁 590794 _案號 91135007 年/>月/心曰 修正_ 五、發明說明（2) 類濕式滌氣器不能去除不溶於水的氣體如CO及PFC。 於自廢氣去除CO的習知方法中，係以氧化催化劑及0 2 將CO氧化成CO 2。然而，此習知方法，無法藉由分解方法去 除PFC。若酸性氣體（如SiF^ F2)或是PFC被攜入，而與氧 化催化劑接觸，則使氧化催化劑被酸性氣體或PFC污染， 而降低氧化催化劑之CO氧化能力。因此，必須在新的週期 時更換氧化催化劑。 當前述之吸收、濕式滌氣、及氧化等習知方法彼此結 合時，可能可以同時處理廢氣中有害氣體及C0。然而，此 等處理須要定期更換成分，導致操作費用增加。此外，上 述結合方法仍然無法去除廢氣中的PFC。 曾有人提及一種以各種類型的催化劑分解PFC，而去 除廢氣中之PFC的方法。然而，若催化劑被損毀，則有害 成分如CO、C 5F 8、及C 4F 6可能在催化劑損毀後立即釋放至環 境大氣中。亦曾提及一種以燃燒法處理PFC的方法。然 而，可能產生NOX或CO之副產物氣體，端視燃燒條件而 定。由於此方法需要燃料，如Η 2、天然氣（城市瓦斯）、或 丙烷氣，故必須提供輸送燃料的設備。此外，需要複雜的 方法操作此作業。亦曾提及一種加熱氧化分解PFC的方 法。然而，為了分解似乎不可能用別的方法分解的P F C (如 CF 4)，必須將廢氣加熱至1 4 0 0°C或更高的高溫。於此情形 下，在材料上施加之負載及系統中的熱源變得相當大。 曾報導一種方法，係將N Η 3、低碳數飽和烴氣、或低碳 數不飽和烴氣添加至廢氣，使得P F C在不含自由氧氣的情
314239. pl.c 第10頁 590794 _案號 91135007 0〉年 ^ i Q 修正_ 五、發明說明（3) 況下加熱氧化分解。然而，未曾報導在氧氣共存下加熱氧 4匕分解PFC的方法。此外，亦曾報導在水（H20)存在下，以 電漿分解PFC的方法。然而，當PFC分解時，產生有害氣體 如CO或HF，亦產生熱性NO x。因此，必須提供分別的廢氣處 理裝置，以處理有害氣體及熱性NO X。 [發明内容] 有鑑於上述缺點完成本發明。因此，本發明目的係提 供一種廢氣處理方法及裝置，該方法及裝置可同時且有效 地處理氟化合物及C0，並可減少製造費用、操作費用、以 及對於裝置材料之負載，且不會釋出任何有害氣體。 依據本發明之第一層面，係提供一種處理含有至少一 種氟化合物及C0的廢氣之方法，該方法包括：去除廢氣中 之至少一種粉末狀成分、水溶性成分及水解性成分；接著 將0及Η 20添加至該廢氣；再將該廢氣加熱，以分解或氧化 該廢氣中的至少一種氟化合物及C0 ;然後去除因廢氣被分 解或氧化而使得氟化合物被分解所產生的酸性氣體。該廢 氣應較佳於7 0 0至9 0 0°C的溫度範圍内加熱。 依據本發明之較佳層面，該方法進一步包括以催化反 應分解該廢氣。 依據本發明之較佳層面，該至少一種粉末狀成分、水 溶性成分及水解性成分係藉由吸收劑吸收或藉由氣體-液 體接觸，而自廢氣去除。 依據本發明之較佳層面，該酸性氣體係藉由吸收劑吸 收或藉由氣體-液體接觸，而自廢氣去除。
3K239.ptc 第]1頁 590794 ----ΛΜ 91135007 t年月/6曰 修正_ 五、發明說明（4) 依據本發明之第二層面，係提供一種處理含有至少一 種氟化合物及C 0的廢氣之方法，該方法包括··將〇戎Η 20添 加至該廢氣；使該廢氣於7 0 0至9 0 0°C的溫度範圍内加熱， 以去除廢氣中之至少一種C0、具有四個或更多碳原子之氟 化合物、氫氟化碳及NF約毒性。 依據本發明之第三層面，係提供一種處理含有至少一 種氟化合物及CO的廢氣之裝置，該裝置包括：第一處理區 段’係用於去除廢氣中之至少一種粉末狀成分、水溶性成 分及水解性成分；加熱氧化分解區段，係用於使該至少一 種氟化合物及CO進行加熱氧化分解，以去除該廢氣的毒 性；0輸送器，係用以輸送〇磊該加熱氧化分解區段；Η 20 輸送器’係用以輸送Η 20至該加熱氧化分解區段；以及第二 處理區段，係用於去除加熱氧化分解後，存於廢氣中之酸 性氣體。 依據本發明之較佳層面，該裝置進一步包括催化反應 區段，以藉由催化反應分解該廢氣。 依據本發明，有害氣體如S i F威F 2可藉由吸收作用或 氣體-液體接觸，而自廢氣去除至容許值（TLV-TWA值）或更 低的濃度。較佳，係在7 0 0至9 0 0°C的溫度範圍内加熱氧 化’使C0氣化成c〇2，而不須使用氧化CO的催化劑，致使c〇 濃度降低至容許值（TLV-TWA值）或更低。依據本發明，有 害的PFC如C J e、C SF 8、或NF济可因加熱而完全分解，致使 有害的PFC濃度降低至容許值（TLV-TWA值）或更低。因此， 由加熱氧化分解作用分解氟化合物而產生的酸性氣體，如
314239.ptc 第12頁 590794 _案號91135007 曰 修正_ 五、發明說明（5) HF，可藉由後續的吸收作用或氣體-液體接觸而去除。因 此，彼等存於廢氣中之被認為對人體有害的成分可被解 毒，而不須於1 0 0 0°C或更高溫之加熱氧化分解作用或催化 反應。PFC(例如CF4)難以在7 0 0至9 0 0°C的溫度範圍内加熱 分解。雖然此等PFC造成全球暖化等問題，但不會損害人 體。因此，依據本發明，彼等有害人體的成分可被去除至 容許值或更低的濃度。 此外，似乎不可能被分解的PFC (如CF 4)，可藉由催化 反應，在6 0 0至9 0 0°C的相對低溫分解。例如，當在加熱氧 化分解反應之後進行催化反應時，鑑於全球暖化之觀點而 需被處理的氣體成分可完全地被分解或去除。 本發明之上述及其他目的、特徵、以及優點將由下述 說明，連同用以詳述本發明較佳具體實例（以舉例方式呈 現）的附圖，而更臻明顯。 [實施方式] 下文將參照第1至4圖，說明依據本發明具體實例之廢 氣處理裝置。 第1圖顯示依據本發明第一具體實例之廢氣處理裝 置。如第1圖所示，該廢氣處理裝置包括預處理區段1，係 用於自含有氟化合物及一氧化碳（CO)的廢氣中去除粉末狀 成分、水溶性成分或水解性成分；加熱氧化分解區段2， 係用於對該經過預處理的廢氣進行加熱氧化分解；以及， 後處理區段4，係用於後處理由該加熱氧化分解作用產生 的酸性氣體如H F。
3]4239.ptc 第]3頁 590794 案號 91135007 五、發明說明 該預 例如藉由 作用水或 出。含有 分，再往 滌氣法中 氣去除。 氣器、氣 吸收槽。 達到前述 使用 的成分、 擇。由於 中未設置 物質如珅 此等物質 適於使用 彼等成分 雖然為使 輸送較多 因其結構 入其中的 高速去除 於如 _修正_ (6) 處理區段1可包括噴水塔1 a，該噴水塔1 a係用於 氣體-液體接觸予以預處理。該喷水塔1 a備有操 工業用水，該水自設置於噴水塔1 a之噴水器1 b喷 氟化合物及CO的廢氣被輸送至噴水塔1 a的下部 上流至與來自噴水器1 b噴出的水接觸。於此濕式 ，粉末狀成分、水溶性成分或水解性成分係自廢 若不使用喷水塔1 a，預處理區段1可包括風扇滌 體通路攪拌槽、或填充吸收劑如沸石或活性碳的 該風扇滌氣器、氣體通路攪拌槽、及吸收槽亦可 效果。 作為預處理區段1的設備可依所欲處理之廢氣中 粉末混合程度、或該設備之態樣予以適當地選 填充吸收劑的吸收槽不使用水，其較適用於系統 廢水處理設備的情形。若廢氣含有應特別保留的 (A s )或鉛（Pb )，則在濕式滌氣法中使用的廢水被 污染。於此等情形下，濕式滌氣法並不適用，但 吸收法。風扇滌氣器可以少量供入的水高速去除 。此外，風扇滌氣器具有優異的捕攫粉末能力。 喷水塔1 a達到以高速去除該等成分的目的，需要 量的水，但喷水塔1 a仍可減少裝置的費用，此乃 簡單。於氣體通路攪拌槽中的液體之pH可藉由供 中和用液體予以調整。因此，氣體通路攪拌槽可 彼等難以藉由其他濕式滌氣法去除的成分。 上述之預處理區段1中，廢氣中的粉末狀成分、 圓醒隱111繼
mmm
III 314239.ptc 第]4頁 590794 _案號91135007 年/>月/^日 修正_ 五、發明說明（7) 水溶性成分或水解性成分係以水或吸收劑予以去除。例 如，酸性氣體如S i F减F #於該預處理區段1中，自廢氣中 去除。 通過該預處理區段1之廢氣被引入加熱氧化分解區段2 中，並於其中分解。該加熱氧化分解區段2具有分解程序 可於其中進行之加熱氧化分解反應器2 a ;連接於該加熱氧 化分解反應器2 a的空氣管（0輸送管）5，係用於將反應所需 之0輸送至該加熱氧化分解反應器2 a ;以及連接於該加熱 氧化分解反應器2 a的水管（Η 2〇輸送管）6，係用於將反應所 需之水（自來水或工業用水）輸送至該加熱氧化分解反應器 2 a。該自來水或工業用水係藉由連接於水管6之純水機7予 以純化至蒸餾水的等級，再經由水蒸發器8予以蒸發，然 後輸送至該加熱氧化分解反應器2 a。或者，反應所需的水 可經由設置於加熱氧化分解反應器2 a中的噴霧器予以噴 霧，而不需經水蒸發器8予以蒸發。於此情形下，經喷霧 之水係於加熱氧化分解反應器2a中加熱蒸發。該加熱氧化 分解區段2具有陶瓷製之電管燃燒室9，該電管燃燒室9係 設置於加熱氧化分解反應器2 a周圍。該電管燃燒室9係供 作將與0戎水（Η 20 )混合之廢氣加熱至7 0 0到9 0 0°C的溫度範 圍之加熱裝置。於該加熱氧化分解反應器2a中，CO之氧化 及具有4個或更多碳原子之PFC、氫氟化碳及NF良分解作用 係依下述反應式進行。因此，廢氣中被認為係對人體有害 的所有成分皆可被氧化或分解。 2 C 0 + 0 2 ^> 2 C 0 2
314239. ptc 第]5頁 590794 _案號9Π35007 +年/>月/έ曰 修正_ 五、發明說明（8) C〇 + Η20 — 2C〇2 + Η2 2 Η 2 + 0 2 — 2 Η 20
C5F8 + 4Η 20 + 3 0 2 -> 5C02 + 8HF C4F8 + 4Η 20+ 2 0 2 — 4 C02 + 8HF 2C4F6 + 6Η 20+ 5 0 2 -> 8C02 + 12HF
2CHF3 + 2Η 20+ 0 2 - 3 C02 + 8HF 2NF3 + 3Η20 — NO + Ν02 + 6HF 於該氧化作用中，0 2可以由任一種0源，如環境空 氣、富含0妁空氣、及純0供應。過氧化物可使用作為0 2。 廢氣中的前述成分可在7 0 0到9 0 0°C的溫度範圍被氧化分 解。若氧化分解反應在1 0 0 0°C或更高的溫度下進行，則致 使因空氣中的N庄成的熱性N0含量增加。當氧化分解反應 在9 0 0°C或更低的溫度下進行，則可較經濟地選擇加熱氧 化分解反應器中所用的耐火成分。因此，本具體實例中， 氧化分解反應係在7 0 0到9 0 0°C的溫度範圍進行。 該後處理區段4，對酸性氣體如在該氟化合物分解過 程中產生的HF施以後處理。於本具體實例中，該後處理區 段4包括用以進行後處理的噴水塔4 a。該噴水塔4 a備有操 作用水或工業用水，該水自設置於噴水塔4 a之噴水器4 b噴 出。廢氣被輸送至噴水塔4 a的下部分，再往上流至與來自 噴水器4b喷出的水接觸。結果，使得在加熱氧化分解反應 器2a的分解作用中產生的HF自廢氣去除。若不使用噴水塔 4 a，該後處理區段4可包括風扇滌氣器、氣體通路攪拌 槽、或填充吸收劑如沸石或活性碳的吸收槽。該風扇滌氣
314239. pt.c 第】6頁 590794 _案號91135007 f 年^月/’厶曰 修正_ 五、發明說明（9) 器、氣體通路攪拌槽、及吸收槽亦可達到前述效果。 第2圖顯示依據本發明第二具體實例之廢氣處理裝 置。如第2圖所示，該廢氣處理裝置包括催化反應區段3， 係用於在加熱氧化分解反應之後，以催化反應進一步分解 廢氣。通過加熱氧化分解反應區段2的廢氣接著被導入催 化反應區段3中的催化反應器3 a，並於其中分解。本具體 實例的其他結構與第1圖所示廢氣處理裝置的結構相同。 催化反應器3a中填充著用以分解PFC的催化劑。該廢 氣被引入催化反應器3 a之上部位，並由上端催化劑層往下 流至下端催化劑層。該催化反應區段3具有陶瓷製之電管 燃燒室1 0，該電管燃燒室1 0係設置於催化反應器3 a周圍。 該電管燃燒室1 0係供作將催化反應器3 a加熱至6 0 0到9 0 0°C 的溫度範圍之加熱裝置。於催化反應區段3中，具有3個或 更少碳原子之PFC及SF係被攜入與催化劑接觸，致使PFC及 SF &分解作用依下述反應式進行。於下述反應式中，參與 分解反應的0及水（Η 20)係於加熱氧化分解反應器2 a的上流 處引入系統中。該催化劑包括作用於氟化合物的催化劑， 如7氧化铭，或載有氧化鎢之氧化链酷複合材料。因此， 不可能被分解且也未於加熱氧化分解反應器2 a中分解的 PFC及SF 6可在催化反應區段3分解。因此，當廢氣處理裝置 併有催化反應區段3時，彼等不會直接影響人體，但對全 球暖化等具有不良影響的成分可自廢氣完全地去除。
CF4 + 2H20 一 C02 + 4HF
2C2F6 + 6H20 + 〇2 -> 4C02 + 12HF
314239. ptc 第]7頁 590794 _案號91135007 年/少月/G曰 修正_ 五、發明說明（10)
C3F8 + 4H 20 + 0 2 3C02 + 8HF 2SF6 + 3H 20 + 0 2 一 S02 + S03 + 6HF 第3圖顯示依據本發明第三具體實例之廢氣處理裝 置。如第3圖所示，該廢氣處理裝置包括氣體處理反應器 1 3，於該氣體處理反應器1 3中，加熱氧化分解區段、催化 反應區段、及後處理區段係整合性地組合。該廢氣處理裝 置具有置於預處理區段中的風扇滌氣器1 4。滌氣水藉由傳 輸泵1 5輸送至風扇滌氣器1 4。該滌氣水及廢氣藉由風扇滌 氣器1 4中的風扇轉動攜入而彼此接觸。結果，使粉末狀成 分、水溶性成分或水解性成分自廢氣去除。 該氣體處理反應器1 3係供作加熱氧化分解區段、催化 反應區段、及後處理區段。詳言之，該氣體處理反應器1 3 具有加熱氧化分解區段1 6、催化反應區段1 7、及後處理區 段1 8，分別依廢氣流動的順流方向配置。因此，該加熱氧 化分解區段1 6、催化反應區段1 7、及後處理區段1 8係彼此 整合性地組合，致使該裝置致密。此外，以此組合結構， 使經由位於加熱氧化分解區段1 6中的電管燃燒室1 9加熱至 7 0 0到9 0 0°C的廢氣可被導入催化反應區段1 7中，而不會降 溫。因此，催化反應區段1 7不需加熱裝置（如，加熱器）， 而僅需於其周圍設置絕熱材料2 0。 如第3圖所示，該氣體處理反應器1 3具有連於其上的 空氣管2 1，該空氣管2 1係用於輸送加熱氧化分解反應及催 化反應所需之0 2。水（Η 20 )係藉由純水機2 3純化至蒸餾水的 等級，再輸送至氣體處理反應器1 3。引入氣體處理反應器
31^239. ptc 第18頁 590794 _案號91135007 年丨少月/乙曰 修正_ 五、發明說明（11) 1 3中的水，係經由設置在位於氣體處理反應器1 3中的電管 燃燒室1 9外表面之外側的水蒸發管2 5中流動。此際，水藉 由與電管燃燒室1 9之廢熱進行的熱交換予以加熱蒸發，然 後引入設置於氣體處理反應器1 3之上部位的加熱氧化分解 區段1 6。具有喷水器1 8 a之該後處理區段1 8係設置於氣體 處理反應器1 3之下部位，而膝氣水藉由傳輸泵1 5輸送至位 於後處理區段1 8中之噴水器1 8 a。 待處理之廢氣通過供預處理的風扇滌氣器1 4，再通過 濕氣分離器2 6，然後被引導至氣體處理反應器1 3。其中HF 已於後處理區段1 8去除之廢氣通過濕氣分離器2 7，再以無 害氣體的型式排放至外界。 水（H20)乃CO氧化及PFC分解所需。於本具體實例中， 水（Η 20 )係以蒸汽態被引入廢氣處理系統。若水中含有S i或 Ca，則當水（Η 20 )蒸發時，S i或Ca可能沈殿或產生锅垢，致 使裝置可能產生阻塞。此外，水中所含之C 1可能造成催化 劑受損。因此，輸入之水（Η 20)需為經純化的水，例如純水 或蒸餾水。據此，需要提供僅供輸送純水或蒸餾水至該裝 置的獨立管，亦需分別提供用以製造純水的裝置或製造蒸 餾水的裝置。此方式致使裝置的設備費增加。於本具體實 例，由於裝置具有用於純化水之純水機，故操作用水或工 業用水可以直接輸送至該裝置。因此，用於設置管等設備 費可予以刪除。 下文將說明本發明之廢氣處理方法。 於預處理程序中，粉末狀成分、水溶性成分及水解性
3]4239. ptc 第]9頁 590794 _案號 91135007 年 />月 修正_ 五、發明說明（12) 成分係由含有氟化合物及CO的廢氣中去除。用於自廢氣去 除粉末狀成分、水溶性成分或水解性成分的預處理區段可 包括吸收槽（用於將彼等成分吸收至吸收劑中）、風扇滌氣 器、噴水塔、或氣體通路攪拌槽。 其中之粉末狀成分、水溶性成分或水解性成分係於預 處理程序中去除之含有氟化合物及CO的廢氣，於7 0 0至9 0 0 t的溫度範圍内，被攜至與0及水（Η 20 )接觸，致使CO被氧 化成CO 2，而具有四個或更多碳原子之氟化合物被分解。該 加熱氧化分解作用係在加熱氧化分解區段進行，該加熱氧 化分解區段具有用於使廢氣通過其中之中空元件、將中空 元件中的氣體加熱至7 0 0至9 0 0°C的加熱裝置、待處理氣體 入口、0八口及水（H2〇)入口。 加熱氧化分解區段較佳應具有增強廢氣與0及水（Η 20 ) 之接觸效率及加熱效率的附加裝置。於此情形下，因該附 加裝置產生廢氣湍流，由而增強廢氣與0戎水（Η 20 )之接觸 效率。該附加裝置接收加熱器產生的幅射熱，以增加該附 加裝置的溫度及其與廢氣的熱轉移面積，由而增強加熱效 率。因此，加熱氧化分解區段的尺寸可變得更小，且可使 用具有較小熱容的加熱器。 接著，自廢氣去除在加熱氧化分解區段中分解氟化合 物時產生的酸性氣體（HF )。HF之去除係在後處理區段進 行，該後處理區段為例如將H F吸收至吸收劑之吸收槽、風 扇滌氣器、噴水器、或氣體通路攪拌槽。藉由上述程序， 被認為對人體有害的氣體可完全地自廢氣去除。
314239.ptc 第20頁 590794 _案號91135007 t年/>月/‘曰 修正_ 五、發明說明（13) 為了去除廢氣中對全球暖化而言係不為所欲的成分， 可在加熱氧分解作用後以催化反應進行分解。詳言之，於 催化反應區段，廢氣可被攜至與0 2、水（Η 20 )及在6 0 0至9 0 0 °C的溫度範圍内可分解氟化合物的催化劑接觸，由而分解 具有3個或更少碳原子之氟化合物及SF 6。催化反應區段中 填充有用於分解氟化合物的催化劑，及用於將催化劑層加 熱至6 0 0至9 0 0°C的溫度範圍的加熱裝置，或是用以將在先 前之加熱氧化分解區段中加熱至7 0 0至9 0 0°C的氣體保持於 6 0 0至9 0 0°C的溫度範圍之絕熱元件。 該系統可包括純水製造裝置、蒸餾器、或用於純化廢 氣處理用水（Η 20 )之過濾機構。該系統較佳應包括用於蒸發 以液相輸送的水（Η 20 )之機構，該蒸發作用係藉由與加熱氧 化分解區段或催化反應區段的廢熱進行熱交換而達成。於 此機構中，由於廢熱係用於蒸發水，故該系統不需用於蒸 發水（Η 20)之特定熱源。 該催化反應區段較佳應具有由陶究製之位於催化劑層 下游側的填充物。當後處理區段具有噴水器，且催化反應 區段與後處理區段係彼此整合地組合時，藉由該等填充物 可防止由噴水器噴出的水抵達該催化劑層，由而防止催化 劑被損壞。由於水保持於填充物間的空隙内，於P F C分解 過程中產生的H F可被有效地攜至與水接觸，因此，可增加 H F的去除率及廢氣冷卻效率。 下文將說明以相當於第3圖所示廢氣處理裝置之試驗 裝置處理廢氣的試驗結果。將混以Ν氦的各類待處理氣體
314239.ptc 第21頁 590794 _案號 91135007 年/》月/厶曰 修正_ 五、發明說明（14) 引入測試裝置中，在多個位置測定氣體中之成分濃度。 該等待處理氣體包括SiF4、CHF3、C4F8、C4F6、CO、C5F 8、N F 3、S F及C F 4。於此試驗中，S i F 4係以6 0毫升/分鐘的 流速輸送，而C H F為1 8 0毫升/分鐘，C 4F蘇6 0毫升/分鐘， C4F# 10毫升/分鐘，CO為1 2 0 0毫升/分鐘，C5F為10毫升/ 分鐘，NF# 120毫升/分鐘，SF為120毫升/分鐘及CF/系450 毫升/分鐘。此等氣體與N氦（輸送流速為1 2 0毫升/分鐘）混 合，然後導入受試裝置中。空氣以3. 0升/分鐘的流速導入 加熱氧化分解區段，以供應氧化作用所需之0 2。相似地， 使純水以5毫升/分鐘的流速導入加熱氧化分解區段，以供 進行氧化及分解。 速導入加熱氧化分解區段，以供進行氧化及分解。 測定下列各處氣體之成分濃度：受試裝置入口（位置A)、 預處理區段出口（位置B )、加熱氧化分解區段出口（位置 C )、及後處理區段出口（位置D )。
314239. pt.c 第22頁 590794 _案號 911350Q7 年/少月^曰 修正 五 、發明說明 (15) 由 上 述 結 果 可 見 5 預 處 理區段實 質 上 未 檢 測 出 SiF A HF 因 此 ， 酸 性 氣 體 在 預 處 理區段可 被 有 效 地 處 理 〇亦 可 見 到 在 加 熱 氧 化 分 解 段 實 質上未檢 測 出 C0、 C 4^ 8 、c5F 1 8、 C 4卩 6’ 、CHF及NF3，因此 ，此等氣體可在加： 熱氧化： 薛區段 被 有 效 地 處 理 〇 此 外 在 後 處理區段 出 Ό 處 未 測 到 於加 熱 氧 化 分 解 區 段 出 Ό 測 得 之 CF與SF6。因此 CF與 sf6可 在催 化 反 應 區 段 及 後 處 理 區 段 被 有 效地處理 〇 此 外 ， 在 後 處理 區 段 出 π 處 未 測 到 Η卜 因 此 即便在催 化 反 應 區 段 產 生HF， HF亦 可 在 後 處 理 區 段 被 有 效 地處理。 第 4圖為顯示本發明廢氣處理裝置的透視圖< 。第4圖 所 示 之 廢 氣 處 理 裝 置 可 包 括 預 處理區段 、 加 熱 氧 化 分 解區 段 % 催 化 反 應 區 段 、 及 後 處 理區段全 部 〇 藉 由 此 種 廢氣 處 理 裝 置 可 以 低 a务 化 費 ， 使 水 溶性成分 Ν 水 解 性 成 分 、或 粉 末 狀 成 分 如 酸 性 氣 體 及 νη3. 與PFC及 C0 一 起 有 效 地 自廢 氣 去 除 〇 因 此 ， 依 據 本 發 明 之 廢氣處理 裝 置 對 於 白 半 導體 製 造 裝 置 等 釋 出 之 反 應 性 成 分 及有害成 分 具 有 南 度 去 除能 力 〇 再 者 該 廢 氣 處 理 裝 置 具有致密 結 構 5 因 此 僅需 要 小 域 供 安 裝 及 維 修 〇 熱 性 Ν0λ等未自 該 :廢氣 »處 .理 .裝 置釋 出 ， 且 該 廢 氣 處 理 裝 置 確 保 絕對安全 ， 亦 即 作 為 裝置 係 顯 著 地 安 全 〇 於 上 述 實 例 中 該 廢 氣 處理裝置 包 括 預 處 理 段、 加 熱 氧 化 分 解 區 段 > 催 化 反 應 區段、及 後 處 理 區 段 全 部。 狄 而 該 預 處 理 區 段 及 後 處 理 區段可與 該 廢 氣 處 理 裝 置分 別 設 置 〇 此 外 ? 可 於 多 數 個 廢 氣處理裝 置 設 置 個 後 處理 區
314239.pic 第23頁 590794 案號 91135007 年/少月/厶曰 修正 五、發明說明（16) 段，且該後處理區段可徹底處理由該等多數個廢氣處理裝 置釋出之廢氣中所含的酸性氣體。 如上述，依據本發明，可有效且經濟地將半導體製造 裝置等釋出之含有氟化合物及CO的廢氣解毒。 該廢氣處理方法及裝置不限於所陳述之實例。雖然， 若干本發明較佳具體實例業已詳細示出並說明，但應瞭 解，在不背離所附申請專利範圍之範疇的情形下，可施以 各種變化及改良。 [工業利用性] 本發明適用於有效地去除含有氣化合物及一氧化碳氣 體（CO)的廢氣毒性的裝置，其中該廢氣係由半導體製造過 程如半導體製造裝置内表面的乾式清潔過程或是各類型膜 如氧化物膜之餘刻步驟中釋出之廢氣。
3Π239·ρ1χ 第24頁 590794 修正 案號 91135007 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖為顯示依據本發明第一具體實例之廢氣處理裝 置的方塊圖； 第2圖為顯示依據本發明第二具體實例之廢氣處理裝 置的方塊圖； 第3圖為顯示依據本發明第三具體實例之廢氣處理裝 置的方塊圖；及 第4圖為第1、2、或3圖所示之廢氣處理裝置的透視 圖。 1 預處理區段 1 b、4 b、1 8 a噴水器 2 a加熱氧化分解反應器 3 a催化反應器 5空氣管（0輸送管） 7、2 3純水機 9、 1 0、1 9電管燃燒室 1 4風扇滌氣器 1 6加熱氧化分解區段 1 8後處理區段 21空氣管 1 a、4 a噴水塔 2 加熱氧化分解區段 3 催化反應區段 4 後處理區段 6 水管（Η 20輸送管） 8、2 5水蒸發器 1 3氣體處理反應器 1 5傳輸泵 1 7催化反應區段 2 0絕熱材料 2 5、2 7濕氣分離器
3Μ239. ptc 第25頁

Claims (1)

  1. 590794 _案號91135007 Θ少年|义月K日 修正_ 六、申請專利範圍 1 . 一種含有氟化合物及/或C0的廢氣之處理方法，該方法 包括： 去除廢氣中之粉末狀成分、水溶性成分及/或水解 性成分； 接著添加0 2及Η 20至該廢氣；. 再將廢氣加熱，以分解或氧化該廢氣中的氟化合 物及/或CO ;以及 去除因廢氣被分解或氧化而使得氟化合物被分解 時所產生的酸性氣體。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，復包括以催化反 應分解該廢氣。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該粉末狀成分、 該水溶性成分及/或該水解性成分係藉由吸收劑吸收或 氣體一液體接觸而自廢氣去除。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該酸性氣體係藉 由吸收劑吸收或氣體一液體接觸而自廢氣去除。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該加熱步驟包括 於7 0 0至9 0 0°C的溫度範圍内加熱該廢氣。 6. —種含有氟化合物及/或CO的廢氣之處理方法，該方法 包括： 將0 2及Η 20添加至該廢氣；以及 使該廢氣加熱至7 0 0至9 0 0°C的溫度範圍内，以去 除廢氣中之C 0、具有四個或更多碳原子之氟化合物、 氫氟化碳及/或NF 3的毒性。
    314239.ptc 第26頁 590794 案號 91135007 年ί少月曰 修正 六、申請專利範圍 7 . —種含有氟化合物及/或CO的廢氣之處理裝置，該裝置 包括： 第一處理區段，係用於去除廢氣中之粉末狀成 分、水溶性成分及/或水解性成分， 加熱氧化分解區段，係用於使該氟化合物及/或CO 進行加熱氧化分解，以去除該廢氣的毒性； 0 2輸送器，係用以輸送0 2至該加熱氧化分解區段； Η 20幸命送器，係用以輸送Η 20至該加熱氧化分解區 段；以及 第二處理區段，係用於去除加熱氧化分解後，存 於廢氣中之酸性氣體。 8.如申請專利範圍第7項之裝置，其中，復包括催化反應 區段，以藉由催化反應分解該廢氣。
    314239.pic 第27頁
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