发明名称 供半导体制造排出气体之氧化处理用之排出气流处理系统
摘要 一种供处理气态排出物,诸如来自半导体制造操作(901)之排出气体之排出气流处理系统(903)。排出气流处理系统包含一预氧化处理单元(905),其可例如包含一洗涤器,一氧化单元(913)诸如电热氧化器,及一后氧化处理单元(917),诸如一湿或乾洗涤器。本发明之排出气流处理系统可利用一整合式氧化器(852),骤冷(862)及湿洗涤器总成(870),供消除来自排出气流之危险或否则为不希望之组份。高效率入口结构(l060,1110)可在处理系统提供气流之气体或液体罩盖。
申请公布号 TW442842 申请公布日期 2001.06.23
申请号 TW086120100 申请日期 1998.04.07
申请人 艾特米生态系统公司 发明人 马克R.霍尔斯特;史考特.莱恩;帕特里克.巴柳;肯特.卡彭特;普拉凯西.V.阿雅
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种排出气流处理系统,包含:供预处理排出气流之装置,以加强其供随后氧化处理之特性;一氧化单元,供氧化至少排出气流之可氧化组份之一部份以消除此等可氧化组份;供后氧化处理排出气流之装置,以加强供自处理系统排放之排出气流之特性。2.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,包含一气体流入口结构,供以一液体或气体罩盖媒质罩盖排出气流。3.如申请专利范围第2项之排出气流处理系统,其中罩盖媒质包含一种气体。4.如申请专利范围第2项之排出气流处理系统,其中罩盖媒质包含一种液体。5.如申请专利范围第2项之排出气流处理系统,其中该入口结构包含一气体/液体介面结构,供运送排出气流自其上游来源至一下游处理单元,该气体/液体介面结构包含:一第一垂直延伸入口流动通道构件,有一上进口供引导该气流及一下端供排放该气流;一第二流动通道构件,外接第一流动通道构件,并对其成间开关系,以在其间界定一环状容积,该第二流动通道构件向下延伸至一在第一流动通道构件下端下面之下端,并且该第二流动通道构件有一上可透液体部份在高度上在第一流动通道构件之下端上面,及一下不透液体部份在该上可透液体部份下面;一外壁构件,包封式外接第二流动通道构件并与其界定一包封之内部环状容积;以及一在外壁构件之液体流动入口,供将液体导入在第二流动通道构件与外壁构件间之包封内部环状容积。6.如申请专利范围第5项之排出气流处理系统,其中第二流动通道构件之上可透液体部份包含一多孔圆柱形壁构件。7.如申请专利范围第6项之排出气流处理系统,其中多孔圆柱形壁构件系以一种烧结金属材料所形成。8.如申请专利范围第5项之排出气流处理系统,其中第二流动通道构件之上可透液体部份系以一种多孔陶瓷材料所形成。9.如申请专利范围第5项之排出气流处理系统,其中可透液体部份系由一有平均孔大小范围约自0.5至30微米之多孔壁所构成。10.如申请专利范围第5项之排出气流处理系统,其中第一及第二流动通道构件在特性上各为圆柱形并彼此同轴。11.如申请专利范围第5项之排出气流处理系统,其中包封式外接第二流动通道构件之外壁构件包含一圆柱形侧壁,对第二流动通道构件成径向间开关系,一顶壁,第一液体流动通道构件通过其延伸,及一底端壁在第二流动通道构件与外壁构件之侧壁之间。12.如申请专利范围第2项之排出气流处理系统,其中入口结构包含一抗堵塞入口结构,供在该排出气流系统引导含微粒固体之流体流至一处理单元,该入口结构包含:第一及第二大致垂直设置之流动通道区段,成彼此串联耦合关系,在此串联耦合关系界定一大致垂直流动通道,含微粒固体之流体流可通过其流动,自含微粒固体之流体之上游来源至处理单元对入口结构成流体流接受关系;该第一流动通道区段包含入口结构之上区段,并包括一内可透气壁,有一内表面界限流动通道之上部,及一外壁包封式围绕可透气壁,以在其间界定一内部环状容积;一低座气体流动口,在第一流动通道区段之外壁,该低压气体流动口可耦合至一低压气体来源,供低压气体以预定之流动速率流入内部环状容积,供低压气体自内部环状容积随后流入入口结构之流动通道;一高压气体流动口,在第一流动通道区段之外壁,该高压气体流动口可耦合至一高压气体来源,供高压气体流入内部环状容积,以对可透气壁清洁沉积或形成在其上之微粒;第二流动通道区段,予以串联耦合至第一流动通道区段,供含微粒固体之流体自第一流动通道区段向下流入第二流动通道区段,该第二流动通道包括一外壁,其中有一液体注射口,该第二流动通道区段外壁与第一流动通道区段耦合,及一内堰壁对外壁成间开关系,以在其间界定一内部环状容积,而内堰壁向第一流动通道区段之可透气壁延伸,但终止在不到此可透气壁,以在其间提供一间隙界定一溢流堰,并且该堰壁有一内部表面界限在第二流动通道区段之流动通道;从而在液体流入第二流动通道区段之外壁与其内堰壁间之内部环状容积时,被引导之液体溢流过该堰,并沿第二流动通道区段内壁之内表面向下流动,以自壁洗除任何微粒固体,并在含微粒固体之气流流动通过入口结构之流动通道时,抑制在内堰壁之内表面沉积或形成固体。13.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中低压气体来源予以耦合至在第一流动通道区段外壁之低压气体口。14.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中高压气体来源予以耦合至在第一流动通道区段外壁之高压气体口。15.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第二流动通道区段之下端予以接合至一水洗涤器,供洗涤流动通过入口结构之流动通道之含微粒固体之气流。16.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第一及第二流动通道区段可快速分开式彼此耦合。17.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第一流动通道区段为圆柱形。18.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第一流动通道区段及第二流动通道区段彼此同轴对准。19.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中可透气壁系以一种多孔金属材料所形成。20.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中可透气壁系以一种多孔陶瓷所形成。21.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第一流动通道区段之可透气壁及外壁为圆形剖面。22.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第二流动通道区段之外壁及内堰壁为圆形剖面。23.如申请专利范围第12项之排出气流处理系统,其中第一流动通道区段予以接合至一上游含微粒固体之气体流供给装置。24.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化单元包含一洗涤器。25.如申请专利范围第24项之排出气流处理系统,其中洗涤器为一湿洗涤器。26.如申请专利范围第24项之排出气流处理系统,其中洗涤器为一乾洗涤器。27.如申请专利范围第24项之排出气流处理系统,其中洗涤器包含一湿洗涤塔,排出气流在其中与一含水清洗媒质接触。28.如申请专利范围第27项之排出气流处理系统,其中含水清洗媒质为水。29.如申请专利范围第27项之排出气流处理系统,其中含水清洗媒质包含一种化学反应物。30.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化单元包含一气体入口结构,排出气流在其中在其引导至预氧化单元时,通过一气体罩盖结构。31.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化处理单元包含一洗涤塔,包括一上部有一喷雾喷嘴配置在其中,供引导含水清洗媒质进入洗涤塔,有一除雾器结构在塔之上部,覆盖喷露喷嘴。32.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,包含一在氧化单元上游之气体罩盖入口结构。33.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,另包含一在氧化单元下游之液体罩盖气体运送结构。34.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,另包含一在氧化单元与后氧化单元间之骤冷单元。35.如申请专利范围第34项之排出气流处理系统,其中氧化单元,骤冷单元及后氧化单元包含一相对于通过其之气体流动路径之单元式结构。36.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中后氧化处理单元包含一湿洗涤塔,在其上部有一喷雾喷嘴,供通过其排放洗涤媒质,以供与排出气流逆流接触。37.如申请专利范围第36项之排出气流处理系统,其中后氧化洗涤塔包含一在其中填实,供增强之气体/液体接触。38.如申请专利范围第36项之排出气流处理系统,其中后氧化洗涤塔包含一在喷嘴上面在其上部之除雾器结构。39.如申请专利范围第31项之排出气流处理系统,其中一骤冷单元设置在氧化单元之下游,该骤冷单元包含供引导骤冷媒质之装置,以供冷却来自氧化单元之排出气流。40.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化单元及后氧化单元各包含一湿洗涤器,其中每一湿洗涤器包含一集水槽储槽,供收集接触之液体,及一储槽对集水槽储槽接合成液体流动接受关系,供收集来自湿洗涤器单元之接触液体。41.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,包含一在氧化单元下游之骤冷单元,有装置供使一饱和水流自骤冷单元再循环至氧化单元,供氧化在氧化单元之全氟化碳。42.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一电热氧化装置。43.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一以火焰为基础之氧化装置。44.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一流体化床热氧化器装置。45.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一热交换器。46.如申请专利范围第45项之排出气流处理系统,其中热交换器包含一在其流体通道中之热转移加强插片。47.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中全氟化碳系在氧化单元之上游或下游予以回收。48.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化单元,氧化单元及后氧化单元予以包容在一单元式箱结构。49.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,包含一在后氧化处理单元下游之流体原动驱动器。50.如申请专利范围第49项之排出气流处理系统,其中流体原动驱动器包含一泵。51.如申请专利范围第49项之排出气流处理系统,其中流体原动驱动器包含一排放器。52.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化处理单元包含装置供添加化学品至排出气流,以反应形成一种具有升高可溶性之反应产物,供将其洗涤去除,并且排出气流在此化学添加及反应后经历湿洗涤。53.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预氧化单元包含一U形外壳,包括第一及第二分支部份,其藉一横向轭部份彼此接合,其中第一分支部份包括水喷雾装置,供使排出气流与喷雾水接触,以减低排出气流之酸度及夹带微粒,第二分支部份包括水喷雾装置,供进一步使排出气流与喷雾水接触,以及横向轭部份构成一收集储槽,供水喷雾为与在第一及第二分支部份之排出气流接触。54.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一蒸发氧化单元。55.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中预处理装置包含一在氧化单元上游之湿洗涤单元,供洗涤在存在于氧化单元之状况下为微粒形成剂之排出气流组份,藉以控制微粒形成在氧化单元。56.如申请专利范围第2项之排出气流处理系统,其中入口结构包含一抗堵塞入口结构,供引导含微粒固体之流体流至一在该排出气流系统之处理单元,该入口结构包含一大致垂直设置之流动通道,供含微粒固体之流体向下流动通过,该流动通道包括一界限壁,其中有一溢流堰开口,及一环状液体供给储槽外接溢流堰开口,并对其成液体进给关系,有装置供给液体至环状液体供给储槽,以供流动通过溢流堰开口;从而在液体流入环状液体供给储槽时,所引导之液体流动通过溢流堰开口,并沿流动通道之界限壁向下流动,以在含微粒固体之气流流过入口结构之流动通道时,自壁洗除任何微粒固体,并抑制固体沉积或形成在界限壁之内表面。57.如申请专利范围第56项之排出气流处理系统,另包含装置供在溢流堰开口上面,气体罩盖界限壁之一部份。58.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,另包含一骤冷单元,供冷却自氧化单元排放之排出气流。59.如申请专利范围第58项之排出气流处理系统,其中骤冷单元予以构造及设置为接触自氧化单元排放之排出气流,以苛性溶液完成自排出气流去除二氧化矽微粒。60.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,另包含一供水沟/羽状水注控制之湿静电沉淀器。61.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,包含一选自由入口结构(A)及(B)所构成类组之入口结构:(A)一入口结构包含:一可透气壁包封一气体流动路径,及一外环状外套外接可透气壁,以在其间界定一环状气体储槽;以及装置供在含微粒固体及/或成形固体之气流在压力足以导致气体透过可透气壁以反抗固体沉积或形成在可透气壁之内表面时,通过此入口结构流动至一气体处理系统时,将气体导入环状气体储槽;以及(B)一入口结构包含:一第一垂直延伸入口流动通道构件,有一上进口供引导该气流及一下端供排放该气流;一第二流动通道构件外接第一流动通道构件,并对其成间开关系,以在其间界定一环状容积,该第二流动通道构件向下延伸至一在第一流动通道构件下端下面之下端,并且该第二流动通道构件有一上可透液体部份及一在该上可透液体部份下面之下不透液体部份;一外壁构件包封式外接第二流动通道构件,并与其一界定包封之内部环状容积;以及一在外壁构件上之液体流动入口,供将液体导入在第二流动通道构件及外壁构件间之包封内部环状容积。62.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其系设置为用以接收来自至少一半导体制程器具之排出气流。63.如申请专利范围第62项之排出气流处理系统,其中供预处理排出气流之装置包含一预处理单元,其系设置为用以从排出气流中去除水溶性组份。64.如申请专利范围第63项之排出气流处理系统,其中预处理单元系设置用以从排出气流中去除微粒。65.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元系设置用以在氧化至少排出气流之可氧化组份之一部份时,提高排出气流的温度。66.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其又包含一骤冷单元,位于氧化单元的下游,其系设置用以降低排出气流的温度。67.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中后氧化处理装置包含一后处理单元,其系设置用以从排出气流中去除酸性组份。68.如申请专利范围第67项之排出气流处理系统,其中后处理单元系设置用以从排出气流中去除微粒。69.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中供预处理排出气流之装置包含一湿喷雾塔。70.如申请专利范围第69项之排出气流处理系统,其中湿喷雾塔包含一钝气辅助式喷雾喷嘴。71.如申请专利范围第70项之排出气流处理系统,其中供后氧化处理排出气流之装置包含一湿喷雾塔。72.如申请专利范围第71项之排出气流处理系统,其中该湿喷雾塔包含上除雾器网状封装。73.如申请专利范围第66项之排出气流处理系统,其中骤冷单元包含一喷雾喷嘴。74.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一催化氧化器。75.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元包含一热氧化器。76.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元系设置用以混合排出气流与一氧化器媒质。77.如申请专利范围第62项之排出气流处理系统,其中半导体制程器具系选自CVD器具、蚀刻器具及离子植入器具。78.如申请专利范围第1项之排出气流处理系统,其中氧化单元系设置用以利用一氢源以达到破坏至少排出液流之含卤素组份之一部份。79.如申请专利范围第78项之排出气流处理系统,其中氢源包含水蒸气。80.如申请专利范围第78项之排出气流处理系统,其中该含卤素组份包括氟、氯及全氟化碳之至少其中之一。81.一种用于处理来自一或多个半导体制程器具之排出液流之装置,包含:一氧化单元,位于至少一半导体制程器具的下游,其系设置用以提高排出液流的温度,利用一氢源以达到破坏至少排出液流之含卤素组份之一部份,并达到氧化至少排出液流之可氧化组份之一部份;及一后处理单元,位于氧化单元的下游,其系设置用以从排出液流中去除酸性组份。82.如申请专利范围第81项之装置,其又包含一骤冷单元,位于氧化单元的下游且位于后处理单元的上游,其系设置用以降低排出液流的温度。83.如申请专利范围第82项之装置,其中来自骤冷单元的水蒸气被回收到氧化单元,被利用做为氢源以达到破坏至少排出液流之含卤素组份之一部份。84.一种用于处理来自一或多个半导体制程器具之排出液流之方法,包含下列步骤:从排出液流中去除水溶性气体;氧化至少排出液流之可氧化组份之一部份;及从排出液流中去除酸性组份。85.一种用于处理来自一或多个半导体制程器具之排出液流之方法,其系利用包括一氧化单元的系统,包含下列步骤:在氧化单元中,利用一氢源达到破坏至少排出液流之含卤素组份之一部份,及氧化至少排出液流之可氧化组份之一部份;及从排出液流中去除酸性组份。86.如申请专利范围第85项之方法,其中达到氧化的步骤包含下列步骤:混合排出液流与一氧化器媒质及水蒸气;及加热排出液流。87.如申请专利范围第81项之方法,其中该氢源包含水蒸气。88.如申请专利范围第85项之方法,其中该氢源包含水蒸气。图式简单说明:第一图-第三图为一根据本发明一种实施例之气体排出物处理系统,其示意流程图之连续区段,在第三图中以短划线图示示根据本发明另一实施例之气体排出物处理系统,其流程图之一种变化。第四图为根据本发明另一实施例之气体排出物处理系统之示意流程图。第五图为本发明之另一排出气体处理系统实施例之示意流程图。第六图为一与第九图流程图中所例示者相似之处理系统之示意流程图,示其根据本发明另一方面之修改。第七图,第八图及第九图为根据本发明另外诸方面之各别示意流程图。第十图为一根据本发明另一实施例之气体排出物处理系统之示意流程图,,示与预洗涤塔关联之气体/液体介面入口结构。第十一图为根据本发明之另一气体排出物处理系统之示意图,略示为包含在一箱包壳内。第十二图为一根据本发明另一实施例之气体排出物处理系统之示意图,示其各种任选辅助特色。第十三图为一根据本发明例证性实施例之防堵塞入口结构之示意图;第十四图为一根据本发明替代性实施例之防堵塞入口结构之示意图;第十五图为一根据本发明另一替代性实施例之防堵塞入口结构之示意图;第十六图为一根据本发明又一替代性实施例之防堵塞入口结构之示意图;第十七图为一根据本发明例证性实施例之气体/液体介面结构之示意剖面正视图;第十八图为第十七图之装置之顶视平面图,示一切向进给配置供液体传至第十七图中所示介面结构之包封内部环状容积;
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