TWI499450B - 用於處理來自製程之可燃性廢氣的系統及方法 - Google Patents
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Description
本發明係與下列共同受讓、同時另案待審之美國專利申請案及專利案為相關,在此將其整體併入並針對所有目的而作為參照:美國專利申請案,其公開號為2006/0104879,申請日為2004年11月12日,專利名稱為「用於在製程減弱過程中降低微粒沉積之反應器設計(Reactor Design To Reduce Particulate Deposition During Process Abatement)」;美國專利申請案,其公開號為2006/0104878,申請日為2004年11月18日,專利名稱為「熱減弱反應器之安全,以及監控和控制特徵結構(Safety,Monitoring And Control Features For Thermal Abatement Reactor)」;以及美國專利號第7,138,096號,專利名稱為「用於分解氣態污染物的方法(Method For Decomposition Of Gaseous Pollutants)」。
本發明係涉及含有污染物之氣流的處理,且更特定的說,係涉及由製程所造成之可燃性廢氣(effluent gas)的處理方法及設備。
在半導體材料及電子元件、產物及記憶體物件之製造中,係使用多樣性的化學物質。在此種製程中,會產生廢氣,且部分的廢氣是可燃的。舉例來說,可產生的廢氣例如為氫氣及/或矽烷氣體之可燃性或發火性(pyrophoric)氣體。因此,一般係期望處理這些廢氣,例如將這些廢氣通過一適合的減弱(abatement)單元。
習知的流出物(effluent)減弱系統一般係包括熱反應器,其可以例如大於95%的分解移除效率而將廢棄的流出物成分移除。在可燃性或發火性廢氣(例如氫氣及矽烷氣體)之實例中,廢氣本身可以用作為減弱單元的燃料。當與氧化劑結合時,可燃性或發火性廢氣會適當地點燃及燃燒。
隨著熱減弱系統的發展,因而期望能夠發展安全的系統,以對此種減弱系統進行安全的操作,並降低或消除可能的爆炸風險。此特別適用於製程廢氣是高度可燃性或發火性的系統。
因此,係期望有增加此種流出物處理系統的安全性之方法及設備。
在一實施態樣中,係提供一種處理來自一電子元件製程的一可燃性廢氣(effluent gas)之方法。該方法包括步驟如下:將來自該製程的該可燃性廢氣提供至一減弱(abatement)單元,而該減弱單元係適於減弱該可燃性廢氣;監控該減弱單元之一參數;若該減弱單元之該參數並未落入一預定界限內時,使該可燃性廢氣轉向以繞過該減弱單元;以及將經轉向之該可燃性廢氣與一第二氣體混合,以形成一氣體混合物,且該氣體混合物係相較於該可燃性廢氣而具有一較低的可燃性(flammability)。
在另一實施態樣中,係提供一種處理一可燃性廢氣之方法。該方法包括步驟如下:將來自一電子元件製程工具的該可燃性廢氣提供至一減弱單元,而該減弱單元係適於減弱該可燃性廢氣;在部分時間點,將該可燃性廢氣自該減弱單元轉向;以及將經轉向之該可燃性廢氣與一第二氣體混合,以形成一氣體混合物,且該氣體混合物係相較於該可燃性廢氣而具有一較低的可燃性。
在另一實施態樣中,係提供一種處理來自一電子元件製程的一可燃性廢氣之方法。該方法包括步驟如下:使來自該電子元件製程的一製程腔室之該可燃性廢氣流動至一減弱單元,其中該可燃性廢氣係包括矽烷及氫氣;監控該減弱單元之一參數;若該減弱單元之該參數並未落入一預定界限內時,使該可燃性廢氣轉向以繞過該減弱單元;以及將經轉向之該可燃性廢氣與一氮氣混合,以形成一氣體混合物,且該氣體混合物係相較於該可燃性廢氣而具有一較低的可燃性。
在另一實施態樣中,係提供一種處理一電子元件製程腔室之一可燃性廢氣的系統。該系統包括:一排氣導管,係適於將該可燃性廢氣運送至一減弱單元;一監控系統,係耦接至該減弱單元並適於感測該減弱單元之一參數;一旁路閥,係耦接至該排氣導管,並操作性地相應於該監控系統,其中該旁路閥具有一旁路模式與一流通模式,且其中在該旁路模式下,該可燃性廢氣之一流動係由該減弱單元轉向,而在該流通模式下,該可燃性廢氣之一流動係導向該減弱單元;以及一第二氣體源,係適於當該旁路閥操作在該旁路模式下時,混合一第二氣體與該可燃性廢氣。
在另一實施態樣中,係提供一種處理一可燃性廢氣之方法。該方法包括步驟如下:使來自一電子元件製程工具之該可燃性廢氣流動經過一幫浦以及一排氣導管而至一減弱單元,在該流動之步驟過程中,以一第一層級的一體積流速之一淨化氣體淨化該幫浦;關閉來自該製程工具之該可燃性廢氣之流動;以及將該淨化氣體之該體積流速降低至一非零值的第二流速一段時間,以至少部分地淨化該幫浦以及該幫浦與該減弱單元之間的該排氣導管。
在又另一實施態樣中,係提供一種處理一可燃性廢氣之方法。該方法包括步驟如下:使來自一電子元件製程工具之該可燃性廢氣流動經過排氣部件而至一減弱單元;關閉來自該製程工具之該可燃性廢氣之流動;以及延遲該減弱單元之一停工(shutdown)持續一段時間,以淨化來自該製程工具與該減弱單元之間的至少部分之該些排氣部件的該可燃性廢氣。
根據本發明之這些與其他實施態樣而提供數種其他實施態樣。由下方之詳細說明、申請專利範圍與所附圖式,本發明之其他特徵與實施態樣會變得更為完全地明顯。
電子元件製程係使用多種的化學試劑,且部分的這些試劑會在未使用的狀態下通過製程工具。對於環境來說,若將這些未使用的試劑簡單且直接地導引通過一設備排放系統係不期望的,且/或會造成火災及/或爆炸風險。此外,電子元件製程可能會產生副產物,而這些副產物亦同樣地為不期望的,且可能造成同樣的風險。為了參照的簡易性,由此種製程所排放出的不期望的、毒性、可燃性、發火性及/或爆炸性的未使用試劑及副產物在此將其稱之為「廢氣」或僅稱之為「流出物」。
為了避免對於環境造成可能的傷害及/或可能的安全風險,電子元件製造工廠通常會欣然進行此種廢氣的減弱。不期望的廢氣之減弱會採取多種形式,但最終的減弱會將不期望的廢氣轉化為非毒性或較不具毒性的物質及/或氣體。減弱不期望的廢氣之一方法係在一減弱單元中燃燒廢氣,因而將氣體轉變為較不具毒性的形式,例如轉變為CO2
、水蒸氣及可能的微粒物質。
舉例來說,在製造太陽能板的製程中,分別為可燃性與發火性之大量的未使用氫氣及矽烷試劑可以由製程腔室(例如CVD沉積腔室)排出。係期望能夠對這些通常為大量的可燃性及/或爆炸性氣體進行減弱。來自電子元件製程之廢氣的其他可燃性氣體可以包括鍺烷(GeH4
)、膦(H3
P)、胂(H3
As)等。為了能夠簡易地了解,可燃性、發火性及/或爆炸性的任何廢氣在此係稱之為「可燃性氣體」。在減弱這些可燃性氣體的過程中,若處理這些可燃性廢氣的減弱單元完全故障或是不適當或無效率地操作,則其可能會提供不安全的操作情況,例如可燃性氣體或氣體混合物會以未減弱狀態而由減弱單元通過。舉例來說,引火(pilot)或點火構件的故障會造成上述的情況。
因此係期望以減少或避免可燃性氣體或氣體混合物以未減弱狀態由減弱單元通過的可能性之方式而操作減弱單元。在本發明之部分實施例中,係監控減弱單元之操作參數。監控的項目可例如包括:引火或點火構件的狀態、減弱單元中的爐火焰(burner flame)之狀態(透過發熱或溫度感測器)、流出物輸入之流速、燃料洩漏(透過燃料洩漏感測器)、再循環或新鮮水流、CPU故障、透過第二圍阻體(containment)感測器所偵測之液體、(若有的話)輔助燃料之流動、透過本質安全可燃性氣體感測器之來自減弱單元的廢氣之可燃性、入口壓力、排放壓力、及/或離開減弱單元之流出物的化學組成。
根據本發明之實施例,流出物流(flow)有時會自減弱單元轉向。當所監控的參數並未落入預定的範圍內時(例如超過閾值的界限,且無論是超過或低於該值),則可燃性廢氣會接著轉向以繞過減弱單元。流出物之轉向以繞過減弱單元在此係認為是「旁流情況(bypass event)」。一旦在旁流情況中轉向,則可燃性的廢氣會與第二氣體(例如惰性氣體)混合,藉以稀釋該廢氣。第二氣體可以為惰性氣體,例如氮氣、氬氣、氦氣或是任何可以防止流出物燃燒或毒性副產物形成的氣體。
氣體(例如:廢氣混合物)的「可燃下限」可界定為空氣中的一氣體濃度,其中在低於該氣體濃度時,氣體/空氣混合物不會支持燃燒,例如低於此氣體濃度時,氣體/空氣混合物為非可燃性。因此,在部分實施例中,於旁路情況下,足夠量的第二氣體會混合入廢氣中,因此,經過稀釋之廢氣濃度會低於氣體的可燃下限。在部分實施例中,可燃性及/或發火性的混合物之濃度可稀釋至一程度,藉此,各組成氣體之濃度可低於其可燃下限。舉例來說,甲烷或氫氣一般係稀釋至低於其各自的可燃下限的四分之一。當發火性氣體SiH4
為廢氣之一種時,所提供之第二氣體的體積係足以使SiH4
稀釋至低於SiH4
在空氣中的發火性濃度1.6%。以此方式,則可達到具有降低或零燃燒或爆炸風險的廢氣之安全排出。一般來說,經過稀釋的氣體可以傳送至廠內洗滌器(house scrubber)或使用點(point of use;POU)洗滌器。
在旁路情況中,(例如在危急狀況下)可使減弱單元立即停工,且因此立即致動旁路閥。此種旁路情況可例如包括感測到燃料洩漏、不適當的再循環流體流或過載、偵測到內容物含有液體或是CPU故障。在其他情況中(例如:延遲停工情況),則可能不需要致動旁路閥。在此種延遲停工情況中,於製程工具停工之後,減弱單元的停工係延遲一段時間。在延遲停工情況中,由於此種情況並非會立即造成不期望情況產生的危急狀況,此延遲係允許在減弱單元提供之前,對來自各種系統部件(例如真空幫浦以及位於幫浦與減弱單元之間的任何導管)的廢氣進行淨化清潔。以此方式,隨著對系統部件進行淨化,廢氣的減弱可持續一短時間。在此延遲旁路情況中,淨化氣體會推動廢氣的堵塞通過減弱單元,因此如期望地允許在製程導管及幫浦中的氣體仍然進行減弱。該系統及方法的這些及其他實施例係參照「第1~3圖」而描述如下。
「第1圖」為本發明之示範性減弱系統100的概要視圖。減弱系統100可包括一減弱單元102,而該減弱單元102係適於對一或多個製程工具104之一或多個腔室所排放之廢氣進行減弱。廢氣係例如由製程工具104流經一或多個排氣導管105、106及107而至減弱單元102。減弱單元102可例如透過燃燒及/或分解而減弱可燃性廢氣或氣體混合物。適合的減弱單元係描述於:美國專利申請公開號第2006/0104879號,2004年11月12日申請,專利名稱為「用於在製程減弱過程中降低微粒沉積之反應器設計(Reactor Design To Reduce Particulate Deposition During Process Abatement)」;以及美國專利號第7,138,096號,專利名稱為「用於分解氣態污染物的方法(Method For Decomposition Of Gaseous Pollutants)」中,在此將其併入以作為上述之參考。經減弱的流出物可接著例如經過排氣出口108而由減弱單元102排出,並通往大氣。可選地,廢氣可流入另一減弱裝置(圖中未示),例如微粒移除設備(如填充床)、POU洗滌器、或廠內洗滌器。
本發明係利用適於處理廢氣之任何減弱單元102進行操作。減弱單元之特定型式本身並非本發明之結果,而可使用能夠減弱廢氣之任何適合反應器。減弱單元例如為燃料燃燒熱減弱單元,例如購自加州聖克拉拉之應用材料公司(Applied Materials,Inc.)的Marathon減弱系統。另外,減弱單元可以為電性加熱,或是藉由任何其他適合方法加熱。在部分實例中,減弱單元可能需要一輔助燃料源(如天然氣)來供給燃料。在其他實施例中,減弱單元僅需最少量的輔助燃料以減弱流出物,例如當廢氣本身為可燃性(例如氫氣或矽烷),且因此其本身包括燃料。
更詳細的說,製程工具104為包括製程腔室(圖中未示)之任何工具或系統,且該些製程腔室係用於生產電子元件,例如LSIs(大型積體電路)、LCDs(液晶顯示器)、太陽能電池或其次部件或類似部件。如上所討論者,製程工具104包括製程輸入氣體(由箭頭109標示),其中部分的氣體109會被消耗,而部分的氣體109則僅通過製程腔室(例如矽烷及/或氫氣)。工具104可進一步產生廢氣,而成為發生在腔室中之製程的副產物。同時,這些廢氣(通過及產生的氣體)會通往減弱單元102以進行減弱。在製程工具104之製程腔室中所進行的示範性製程包括沉積、蝕刻、清潔、陳化(seasoning)或任何適合之製程。
舉例來說,在太陽能電池之製程中,製程工具104的製程腔室可藉由使用矽烷(SiH4
)及氫氣(H2
)作為輸入製程氣體109,以在基板上產生非晶或結晶二氧化矽的薄膜。在經過適合之製程(例如PECVD或Cat-CVD)之分解之後,則二氧化矽薄膜形成在腔室中的基板上。然而,由於相對低的轉化率(conversion rate)之故,來自製程工具104的排出物(廢氣)仍含有相對大量的氫氣及/或矽烷,且期望對其進行減弱。
根據部分之實施例,可包括有幫浦110(例如真空幫浦)以維持廢氣之流動,因此工具104的製程腔室可提供而具有適合的真空層級。圖中僅繪示一個幫浦,但應了解亦可使用多個幫浦(例如:級真空幫浦;staged vacuum pump)。再者,在操作中,幫浦可以包括部分惰性氣體(如氮氣)以例如作為淨化氣體。在本發明之部分實施例中,旁路閥111可耦接至導管106,而導管106係附接至幫浦110並接收來自幫浦110的流出物流。旁路閥111可以為任何實用的架構,例如為不鏽鋼或是具有密封表面的高鎳合金。閥設計可以為球閥、閘閥、膜片閥或是任何適合的閥。舉例來說,適合之氣動操作不鏽鋼(1英吋內徑)旁路球閥可購自SVF Flow Controls公司。旁路閥111可以操作於流通配置與旁路配置之間,在流通配置中,流出物會流動通過導管107而進入減弱單元102,而在旁路配置中,其有時在系統操作中會將廢氣流自減弱單元102轉向。舉例來說,當控制系統113(包括控制器114與一或多個感測器116)判定由一或多個感測器116所測得的參數並未落入減弱單元102的預定界限,則流出物流會轉向至旁路導管112。預定界限係一種量測之狀態,若仍允許減弱單元102在此狀態持續超過一預定時間,減弱單元102會受到影響而產生不期望或是不安全的情況(例如一種適於爆炸或燃燒的情況)。在此種危急的旁路情況,預定的時間可以為短的(例如數秒或更低的層級,例如約30、20、10、5、4、3、2或1秒或更短)。然而,在延遲停工情況中,於製程工具104停工之後,減弱單元可持續操作高達約30、20或15秒,藉以清潔/淨化系統部件(例如幫浦及導管),並接著需要旁路。延遲停工情況的延遲時間係視工具與減弱單元之間的系統容積而定。因此,取決於製程工具與減弱單元之間的系統容積,在製程工具104停工之後,減弱單元可持續操作高達約30、20或約10秒。
因此,一或多個感測器116可操作性地耦接至減弱單元102,並用以判定減弱單元102之一或多個操作參數(例如:情況)。受到監控的操作參數可包括上方所列舉之參數的任一者。
一或多個感測器116可以與控制器114為通信連接。可使用一燃燒及/或可燃性氣體感測器,如描述於美國專利申請案公開號第2006/0104878號,申請日為2004年11月18日,專利名稱為「熱減弱反應器之安全,以及監控和控制特徵結構(Safety,Monitoring And Control Features For Thermal Abatement Reactor)」中。控制器114可以透過來自一或多個感測器116的輸入而持續地監控減弱單元102的一或多個操作參數。控制器114可以為中央處理單元或其他控制系統,例如微處理器及記憶體,其中一程式係儲存及執行以產生一輸出指令給旁路閥111。更特定的說,相應於所感測的(多個)輸入,控制器114可以產生輸出指令(例如一電性訊號),該輸出指令可控制旁路閥111的模式處於流通配置與旁路配置之間。
舉例來說,如上所討論者,旁路閥111可包括流通模式,在此模式下,若減弱單元102被控制系統113認定為操作於所感測之(多個)操作參數的可接受界限內,則廢氣可以通過旁路閥110而至減弱單元102以進行適合之減弱。相反地,在旁路模式中,旁路閥111可經設定而使廢氣流繞過減弱單元102並導引且通過旁路導管112。轉換為旁路模式可例如發生在當所感測的參數超過預定界限之時。在操作中,當已決定旁路情況,則立即關閉供應至工具104的製程氣體109,並關閉位於工具104之製程腔室(圖中未示)的出口之工具排氣閥(圖中未示)。可基於針對減弱單元102之經驗而設定預定界限,且可以謹慎地設定,藉此絕不會發生不安全的情況。在感測到危急的旁路情況之實例中,可立即指示旁路模式。若感測到延遲停工模式,則接著停止通往工具之流動,但是系統在減弱單元停工之後,會持續對導管與位於工具與減弱單元之間的系統部件中含有的廢氣進行減弱。
在旁路情況下,一般在伴隨有來自控制器114而至旁路閥111以使廢氣轉向的輸出指令之同時,對於第二閥120之指令可開啟第二閥120,並將來自第二氣體供應器122且通過導管121的第二氣體混合至含有廢氣的導管106。因此,混合的氣體會通過導管112。第二氣體可以為惰性氣體,例如氮氣、氦氣、氬氣或任何其他非揮發性、非氧化氣體。藉由混合來自第二氣體供應器122的第二氣體,可形成具有可燃下限之稀釋的氣態混合物,且該可燃下限係大於未稀釋廢氣之可燃下限。該氣態混合物接著通過導管112而排放至大氣,或是通過排氣導管108而排放至適合的內部或POU洗滌器。
可燃性廢氣包括一或多個組成氣體。第二氣體係以一比例而與可燃性廢氣混合,藉此,可燃性廢氣之組成氣體的濃度可降低至低於組成氣體的可燃下限。第二氣體亦可以一比例而與可燃性廢氣混合,藉此,可燃性廢氣之一或多個組成氣體之各者可降低至低於特定組成氣體的可燃下限。所得到的經稀釋之廢氣為非可燃性的。廢氣之可燃性組成氣體係佔經稀釋之廢氣的總體積的約2%或更低,或甚至為約1%或更低。第二氣體流至導管106內及流經導管112的體積流速可為相當快,例如為0.5m3
/s或更快。此可藉由使用適當地加壓之第二氣體供應器122以及節流閥123來達成。第二氣體供應器122可容設在任何適合的壓力容器中,並在容器中維持約75psi~約120psi之間的壓力,且在部分實施例中係例如為約90psi。當第二氣體(例如氮氣)的供應(例如經過使用)降低,則藉由供應導管126而由第二氣體(「第1圖」中標示為N2
)的第二供應器再填充之,以維持第二氣體來源在一適當的靜壓(static pressure)。可使用適當的壓力計127以監控壓力,並當壓力低於預定層級時,關閉閥129並開啟閥128。閥128與壓力計127係與控制器114接合,藉以管控在適當時間的再填充,並監控洩漏情況等。可使用其他配置的閥以提供旁路功用。
繪示根據本發明之處理可燃性廢氣的方法之流程圖係顯示並參照「第2圖」而描述之。方法開始於步驟202,其中電子元件製程工具係提供可燃性廢氣。廢氣通常係提供至適於減弱廢氣之減弱單元。方法包括步驟204,監控減弱單元的參數(例如火焰的存在、可燃性氣體的存在或任何上方所列舉的其他參數)。方法亦包括步驟206,其中若監控的單元參數並未落入預定界限,則使廢氣經過旁路。方法終止於步驟208,其中第二氣體係混合至廢氣中以稀釋之。此混合步驟可提供一氣體混合物,其係相對於廢氣而為較不可燃或為不可燃的。該混合物接著排放至大氣、儲存於補充容器及/或進行進一步的減弱。
廢氣處理系統300之第二實施例係繪示於「第3圖」。如同前方所述之實施例,廢氣(例如氫氣及矽烷)可以由一或多個製程工具104之一或多個製程腔室而排放至排氣導管105中。真空幫浦110(可包括複數個級真空幫浦)可將廢氣抽吸至導管106,並在正常操作條件下,廢氣可以通過旁路閥111而進入導管107並進入減弱單元102(例如上述之減弱單元)。若包括控制器114及一或多個感測器116之控制系統113判定出一危急的旁路情況,則接著會致動旁路閥111至一旁路位置,廢氣會轉向至旁路導管112。實質上與此轉向發生之同時,閥120係經致動,而來自第二氣體供應器122之第二氣體的供應會於導管121中移動,並與廢氣混合。第二氣體與廢氣的混合物會於旁路導管112中移動至洗滌排氣裝置330(例如習知的廠內或POU洗滌器)。如同前述之實施例,可以透過致動閥128而由惰性氣體供應(標示為N2
)補充第二氣體供應器122。當然,當判定為旁路情況時,供應至工具104之製程氣體109會立即關閉,且亦關閉製程工具104的排氣閥(圖中未示)。
系統300可更包括一分配單元332(例如質流受控之閥的面板),其可以在多個輸入點而將稀釋氣體(例如惰性氣體,如氮氣)輸入至流出物處理系統300。舉例來說,在一實施例中,可以控制在幫浦110上方的第二氣體之體積流速,而上述之控制係透過將受控量的第二氣體輸入通過導管334而進入排氣導管105。在正常操作之過程中,可燃性廢氣可以由製程工具104流經幫浦110及排氣導管105、106、107而至減弱單元102。在此正常操作之過程中,幫浦110係以淨化氣體(例如氮氣)進行淨化,而該淨化氣體的流速為第一層級,以確保安全的幫浦操作。
根據另一方法實施例,當感測到延遲停工情況(例如上方列舉之任何感測參數並未落入預定界限內),則在關閉來自製程工具104之可燃性廢氣流的實質同時或短時間之後,淨化氣體的體積流速可以降低至第二體積流速(非零值)一段時間。此允許在關閉來自製程工具104之可燃性廢氣流之後,對殘留在導管105、106、107以及幫浦110內的任何可燃性廢氣進行淨化。在延遲停工之此時,廢氣會沿著減弱單元102而被推動,且減弱單元會持續操作直到導管實質淨化為止。當然,可以在將剩餘流出物完全淨化並轉向至旁路導管112及洗滌排氣裝置330之前的任何時間點致動旁路閥111,此會造成部件的部分淨化。完全淨化所需之延遲時間可取決於所使用的淨化氣體之流速,以及幫浦和位於工具104與減弱單元102之間的導管部件之容積。第二層級之非零值的體積流速可小於20%,或甚至小於第一層級的體積流速之10%。由於停工之後,氫氣在排氣導管內的較低量,故需要較少體積之淨化氣體以維持幫浦110及導管105、106、107之安全(非可燃)情況。特定的說,係期望將淨化氣體中的氫氣之最大濃度維持在低於1%(相當於氫氣之可燃下限的約1/4)。在淨化幫浦之後,可進一步增加流速以加速淨化處理。
根據本發明之又另一實施例,係提供一種處理可燃性廢氣之方法,其中在製程工具104停工以及減弱單元102停工之間提供一延遲(「延遲停工」)。由於所監控之參數被判定為並未落入預定界限內,或者僅是因為期望進行人為停工(例如針對維修),則在指示停工之後,關閉來自製程工具104之可燃性廢氣之流動,而此包括關閉製程氣體流以及關閉位於製程腔室(圖中未示)下方的排氣閥(圖中亦未示)。
在製程工具104停工之後,減弱單元102的停工係延遲一段時間,以對於來自製程工具104與減弱單元102之間的至少部分排氣部件(例如幫浦110及/或至少部分的導管105、106、107)之可燃性廢氣進行淨化。停工之延遲係負責將廢氣自排氣部件淨化的時間。應注意的是,此延遲停工方法係適用於非危急的情況,也就是即使減弱單元參數並未落入預定界限內,減弱單元仍可有效地操作以減弱流出物,而並不存在有爆炸的嚴重風險。在此延遲過程中,減弱單元102可持續正常地操作,並減弱廢氣。在工具104停工後所導引的淨化氣體在到達減弱單元102之後,減弱單元亦接著停工。當然,在延遲過程中的任何時間點,控制器114可指示旁路閥111以致動為旁路模式,則氣體可以轉向至旁路導管112。另外,可提供導管335、336,藉此分配單元332可以在任何其他位置輸入淨化氣體,例如導管335中之幫浦110的下方(下游),或是在導管336中而至減弱單元102。在延遲停工之實例中,所添加之淨化氣體量係足以確保在排氣部件中不存在有可燃性混合物。此可包括確保所存在之氫氣的量,以使得不超過最大氫氣濃度。同樣的,當廢氣中包括有矽烷時,添加的淨化氣體量可使得不超過最大矽烷濃度(例如約爆炸下限或LEL的1/4)。
上方之說明僅揭露本發明之示範性實施例。落入本發明範疇之對於上方揭露的設備及方法之修改對於該技術領域具有通常知識者為明顯的。
惟本發明雖以較佳實施例說明如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技術人員,在不脫離本發明的精神和範圍內所作的更動與潤飾,仍應屬本發明的技術範疇。
100...系統
102...減弱單元
104...(製程)工具
105,106,107...導管
108...出口/導管
109...氣體
110...幫浦
111...旁路閥
112...導管
113...控制系統
114...控制器
116...感測器
120...第二閥
121,126...導管
122...第二氣體供應器
123...節流閥
127...壓力計
128...閥
129...閥
202,204,206,208...步驟
300...系統
330...排氣裝置
332...分配單元
334,335,336...導管
第1圖,繪示本發明之用於處理可燃性廢氣之系統的概要視圖。
第2圖,繪示本發明之方法的流程圖。
第3圖,繪示本發明之用於處理可燃性廢氣之系統的另一實施例之概要視圖。
100...系統
102...減弱單元
104...(製程)工具
105,106,107...導管
108...出口/導管
109...氣體
110...幫浦
111...旁路閥
112...導管
113...控制系統
114...控制器
116...感測器
120...第二閥
122...第二氣體供應器
123...節流閥
126...導管
127...壓力計
128...閥
129...閥
Claims (22)
- 一種處理來自一電子元件製程的一可燃性廢氣(effluent gas)之方法,該方法包括步驟如下:將來自該製程的該可燃性廢氣提供至一減弱(abatement)單元,而該減弱單元係適於減弱該可燃性廢氣;監控該減弱單元之一參數;若該減弱單元之該參數並未落入一預定界限內時,使該可燃性廢氣轉向以繞過該減弱單元;將經轉向之該可燃性廢氣與一第二氣體混合,以形成一氣體混合物,且該氣體混合物係相較於該可燃性廢氣而具有一較低的可燃性(flammability);以及提供一分配單元,以在多個輸入點提供該第二氣體,該些輸入點包含至少一個排氣導管且直接連接至該減弱單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,更包括將該氣體混合物排放至大氣。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該第二氣體包括一惰性氣體。
- 如申請專利範圍第3項所述之方法,其中該惰性氣體 包括氮氣。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該可燃性廢氣包括氫氣。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中該可燃性廢氣包括約0.1%~約20%的氫氣。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該可燃性廢氣包括矽烷。
- 如申請專利範圍第7項所述之方法,其中該可燃性廢氣包括約0.1%~約20%的矽烷。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該可燃性廢氣包括氫氣與矽烷。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法,其中該可燃性廢氣包括約0.1%~約20%的氫氣以及約0.1%~約20%的矽烷。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該氣體混合物的該可燃性廢氣之濃度係低於該可燃性廢氣之一可燃下限(lower flammability limit)。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該監控之步驟包括感測該減弱單元中之一火焰的存在。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該監控之步驟包括感測該減弱單元中之一可燃性氣體的存在。
- 一種處理一可燃性廢氣之方法,該方法包括步驟如下:將來自一電子元件製程工具的該可燃性廢氣提供至一減弱單元,而該減弱單元係適於減弱該可燃性廢氣;在部分時間點,將該可燃性廢氣自該減弱單元轉向;將經轉向之該可燃性廢氣與一第二氣體混合,以形成一氣體混合物,且該氣體混合物係相較於該可燃性廢氣而具有一較低的可燃性;以及提供一分配單元,以在多個輸入點提供該第二氣體,該些輸入點包含至少一個排氣導管且直接連接至該減弱單元。
- 一種處理來自一電子元件製程的一可燃性廢氣之方法,該方法包括步驟如下:使來自該電子元件製程的一製程腔室之該可燃性廢氣流動至一減弱單元,其中該可燃性廢氣係包括矽烷及 氫氣;監控該減弱單元之一參數;若該減弱單元之該參數並未落入一預定界限內時,使該可燃性廢氣轉向以繞過該減弱單元;將經轉向之該可燃性廢氣與一氮氣混合,以形成一氣體混合物,且該氣體混合物係相較於該可燃性廢氣而具有一較低的可燃性;以及提供一分配單元,以在多個輸入點提供該氮氣,該些輸入點包含至少一個排氣導管且直接連接至該減弱單元。
- 一種處理一電子元件製程腔室之一可燃性廢氣的系統,包括:一排氣導管,係適於將該可燃性廢氣運送至一減弱單元;一監控系統,係耦接至該減弱單元並適於感測該減弱單元之一參數;一旁路閥,係耦接至該排氣導管,並操作性地相應於該監控系統,其中該旁路閥具有一旁路模式與一流通模式,且其中在該旁路模式下,該可燃性廢氣之一流動係由該減弱單元轉向,而在該流通模式下,該可燃性廢氣之一流動係導向該減弱單元;一第二氣體源,係適於當該旁路閥操作在該旁路模式下時,混合一第二氣體與該可燃性廢氣;以及 一分配單元,以在多個輸入點提供該第二氣體,該些輸入點包含該排氣導管且直接連接至該減弱單元。
- 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該第二氣體包括一惰性氣體。
- 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該第二氣體包括氮氣。
- 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該監控系統包括一火焰感測器。
- 如申請專利範圍第16項所述之系統,其中該監控系統包括一可燃性氣體感測器。
- 一種處理一可燃性廢氣之方法,該方法包括步驟如下:使來自一電子元件製程工具之該可燃性廢氣流動經過一幫浦以及一排氣導管而至一減弱單元,在該流動之步驟過程中,以一第一層級的一體積流速之一淨化氣體淨化該幫浦;關閉來自該製程工具之該可燃性廢氣之流動;以及將該淨化氣體之該體積流速降低至一非零值的第二流速一段時間,以至少部分地淨化該幫浦以及該幫浦與 該減弱單元之間的該排氣導管。
- 一種處理一可燃性廢氣之方法,該方法包括步驟如下:使來自一電子元件製程工具之該可燃性廢氣流動經過排氣部件而至一減弱單元;關閉來自該製程工具之該可燃性廢氣之流動;以及延遲該減弱單元之一停工(shutdown)持續一段時間,以淨化來自該製程工具與該減弱單元之間的至少部分之該些排氣部件的該可燃性廢氣。
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