專利名稱:氣體減排的制作方法
本發(fā)明涉及氣體減排。本發(fā)明尤其用于減排從半導(dǎo)體或平板顯示器制造業(yè)的工藝工具排出的氣體廢氣。
CF4、C2F6、NF3和SF6通常被用于半導(dǎo)體和平板顯示器制造業(yè)，例如，用于電介質(zhì)層刻蝕和腔室清潔。在該制造或清潔工藝之后，在從工藝工具抽出的流出氣體中通常存在殘留PFC含量。從該流出氣體中很難除掉PFC，但又不希望將它們釋放到環(huán)境中，因?yàn)楸娝苤鼈兙哂休^高的溫室效應(yīng)。
減排的目的是例如通過(guò)常規(guī)的凈化而將這些PFC轉(zhuǎn)化為一種或多種可以更方便處理的化合物。
已知的PFC減排技術(shù)是利用燃燒來(lái)除去該流出氣體中的PFC。例如，EP-A-0 694735描述了該技術(shù)的一個(gè)示例，其中，燃料氣體與含有PFC的氮?dú)饬飨嗷旌希摎饬骰旌衔飩魉偷饺紵齾^(qū)中，該燃燒區(qū)的側(cè)向被多孔氣體燃燒器的退出表面環(huán)繞。燃燒氣體和空氣同時(shí)被供給至該多孔燃燒器，以在退出表面實(shí)現(xiàn)無(wú)焰燃燒，通過(guò)多孔燃燒器的空氣量不僅消耗掉供給至燃燒器的燃料，而且還消耗掉噴射到燃燒區(qū)內(nèi)的混合物中的所有可燃物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在流進(jìn)入燃燒區(qū)之前將PFC與燃料預(yù)先混合可改善PFC減排的效率。對(duì)于C2F6、SF6和NF3可達(dá)到較好的效果，但是，由于在燃燒區(qū)內(nèi)可達(dá)到的最高溫度，該技術(shù)不適用于CF4的減排。
在EP-A-0 802 370中描述了上述技術(shù)的改進(jìn)，其中氣流混合物通過(guò)一噴嘴傳送到燃燒區(qū)內(nèi)，噴嘴與噴管同心，該噴管在氧氣進(jìn)入燃燒區(qū)之間將氧氣引導(dǎo)入該混合物中。利用該技術(shù)，對(duì)全部PFC氣體都可以實(shí)現(xiàn)好的效果，包括CF4。
近來(lái)，腔室清潔已經(jīng)從諸如C2F6、CF4的PFC發(fā)展到等離子體游離的NF3。NF3的等離子體游離產(chǎn)生高濃度的極其活潑的原子氟和分子氟，原子氟和分子氟與工藝腔室中的碎屑起反應(yīng)，生成揮發(fā)性氟化物，例如SiF4。因?yàn)橹挥泻苌侔俜直鹊姆c工藝腔室內(nèi)的碎屑發(fā)生反應(yīng)，所以，來(lái)自工藝腔室的流出流包含大量的有毒物和活性氟以及相當(dāng)大量的不起反應(yīng)的NF3。鑒于此，上述技術(shù)不適合于這種流出流的減排，因?yàn)閷⑷剂项A(yù)先混合到包含氟的流出流中，會(huì)導(dǎo)致自發(fā)的放熱反應(yīng)。
此外，為了大面積清潔半導(dǎo)體，從工藝腔室流出的流體流通常不但包含很高濃度的PFC、例如SF4和/或CF4，而且包含大量的O2和Cl2，O2和Cl2充當(dāng)氧化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)高的腔室清潔速率和高的清洗氣利用率。利用上述技術(shù)不可能將這些混合物減排到滿意的程度，因?yàn)閷N類燃料與包含高濃度的O2和Cl2的流出流預(yù)先混合會(huì)引起回火和排氣管道內(nèi)部燃燒的相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)。另外，Cl2的自由基猝滅性質(zhì)進(jìn)一步遏止了PFC的反應(yīng)，導(dǎo)致低的減排效率。
新近，電介質(zhì)層正在朝具有較低介電常數(shù)的材料(“低-k材料”)發(fā)展。用于這些材料的前體(precursor)包括3MS(三甲基硅烷(CH3)3SiH)、4MS(四甲基硅烷(CH3)4Si)、DMDMOS(二甲基二甲氧硅烷(CH3O)2Si(CH3)2)、TMCTS(四甲基環(huán)四-硅氧烷(CH3(H)SiO)4)和OMCTS(八甲基環(huán)硅氧烷((CH3)2SiO)，這些前體都是具有相當(dāng)大碳含量的有機(jī)硅烷。這些化學(xué)物通常難以減排，因?yàn)榕c自燃的硅烷相比，它們傾向于可燃。它們更是難以起反應(yīng)，因而通常需要精確的燃燒條件才能避免不完全燃燒產(chǎn)物的形成，這些不完全燃燒產(chǎn)物可能是固體、凝膠或泡沫。
至少本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目標(biāo)是設(shè)法提供這樣的減排設(shè)備，該減排設(shè)備具有能夠使該設(shè)備用于各類工藝氣體混合物的構(gòu)造。
在第一方面，本發(fā)明提供了用于處理從工藝工具、例如半導(dǎo)體制造工藝工具流出的流體流的設(shè)備，該設(shè)備包括燃燒室；用于將該流出流噴射到燃燒室中的噴嘴；用于在燃燒室上游將第一流體流和第二流體流有選擇地噴射到該流出流中的裝置，該噴射裝置包括伸入到該噴嘴中用于將第一流體流傳送到該流出流中的噴管和繞該噴嘴延伸且用于將第二流體流傳送到該流出流中的套筒；和控制裝置，其用于接收表示該流出流的組分的數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于這些數(shù)據(jù)，用于調(diào)整下述(i)和(ii)中的至少一個(gè)，其中(i)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流噴射到該流出流中的流量和(ii)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流的組分。
因而，該設(shè)備配置成能夠針對(duì)特定流出流來(lái)優(yōu)化燃燒條件。例如，第一和第二流體流中的至少一個(gè)可包括燃料，和/或這些流體流中的至少一個(gè)可包括氧化劑。在一個(gè)例子中，伸入到噴嘴中的噴管可以有選擇地將氧化劑噴射到該流出流中，環(huán)繞噴嘴的套筒可以有選擇地將燃料噴射到該流出流中。因而，簡(jiǎn)單地通過(guò)接通和斷開(kāi)流向噴管和套筒的流體流動(dòng)，可以使燃料、氧化劑或燃料和氧化劑兩者根據(jù)需要噴射到該流出流中。
在需要噴射燃料和氧化劑兩者的地方，該構(gòu)造能夠使燃料和氧化劑分別供給至該流出流，從而避免燃料和氧化劑的潛在可燃組合進(jìn)行預(yù)先混合。此外，噴管和套筒相對(duì)于噴嘴的位置可以使氧化劑、燃料、流出氣體和燃燒副產(chǎn)品在燃燒室內(nèi)很好地混合在一起，促進(jìn)清潔燃燒。
根據(jù)該流出流的組分，通過(guò)調(diào)整(i)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流噴射到該流出流中的流量和(ii)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流的組分這兩者中的至少一個(gè)，可以優(yōu)化該流出流的組分的燃燒。這就能利用簡(jiǎn)單的噴射化學(xué)計(jì)算法(stoichiometry)來(lái)處理不同流出流的范圍。該工藝工具可以提供表示該流出流的組分的數(shù)據(jù)。作為選擇，氣體傳感器可設(shè)置在用于將流出流傳送到噴嘴的管道系統(tǒng)內(nèi)部，并且該傳感器配置成提供這些數(shù)據(jù)。
優(yōu)選根據(jù)該流出流的組分，調(diào)整第一和第二流體流的組分。例如，該控制裝置可配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含氨時(shí)，將燃料和氧化劑中的一個(gè)供給至噴管，并將燃料和氧化劑中的另一個(gè)供給至套筒。在優(yōu)選實(shí)施例中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含0.5l/min到2.5l/min的氨時(shí)，將燃料按1l/min到10l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的一個(gè)，并將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的另一個(gè)。
該控制裝置優(yōu)選配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含有機(jī)硅烷(例如3MS或4MS)時(shí)，將氧化劑供給至噴管，并將燃料供給至套筒。在優(yōu)選實(shí)施例中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明流出流包含0.5l/min到2.5l/min的有機(jī)硅烷時(shí)，將燃料按1l/min到10l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的一個(gè)，并將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的另一個(gè)。
該噴射裝置優(yōu)選包括用于在該噴嘴上游有選擇地將燃料和氧化劑之一從其源傳送到該流出流中的裝置。
該控制裝置可配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含含氟組分、例如諸如CF4、NF3和SF6的全氟化碳時(shí)，將氧化劑供給至噴管，并在噴嘴上游將燃料供給至該流出流中。作為選擇，該控制裝置可配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明流出流包含含氟組分時(shí)，在噴嘴上游將氧化劑供給到該流出流中，并將燃料供給至噴管和套筒中的至少一個(gè)。例如，該控制裝置可配置成控制該噴射裝置，當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含含氟組分和氯(Cl2)時(shí)，在噴嘴上游將氧化劑供給到該流出流中，并將燃料供給至噴管和套筒兩者。在優(yōu)選實(shí)施例中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含1l/min到5l/min之間的含氟組分時(shí)，將燃料按5l/min到15l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的至少一個(gè)，并在噴嘴上游將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給到該流出流中。
該噴射裝置優(yōu)選包括用于改變供給到噴嘴上游的流出流、噴管和套筒的燃料和氧化劑的可變流量控制裝置，該控制裝置布置成響應(yīng)所接收的數(shù)據(jù)有選擇地控制這些可變流量控制裝置。
該設(shè)備優(yōu)選包括用于引燃該流出流和噴射到其中的流體的裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，該設(shè)備包括多孔氣體燃燒器，該燃燒器的退出表面沿側(cè)向環(huán)繞該燃燒室，該設(shè)備包括用于向燃燒器供給燃料和氧化劑的混合物的裝置。
在第二方面，本發(fā)明提供了用于處理從半導(dǎo)體制造工藝工具流出的流體流的方法，該方法包括下列步驟提供具有噴嘴的燃燒室，該流出流通過(guò)所述噴嘴噴射到燃燒室中；有選擇地將第一流體流通過(guò)伸入到噴嘴內(nèi)的噴管而噴射到該流出流中；有選擇地將第二流體流通過(guò)繞噴嘴延伸的套筒而噴射到該流出流中；和，根據(jù)該流出流的組分，調(diào)整下述(i)和(ii)中的至少一個(gè)，其中，(i)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流噴射到該流出流中的流量和(ii)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流的組分。
上述關(guān)于本發(fā)明設(shè)備方面的特征同樣適用于方法方面，反之亦然。
現(xiàn)在通過(guò)舉例，將進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施例，參照附圖，其中
圖1示意性顯示了用于處理流出流的設(shè)備；圖2示意性顯示了用于控制向圖1設(shè)備供給燃料和氧化劑的控制系統(tǒng)的第一個(gè)例子；和圖3示意性顯示了用于控制向圖1設(shè)備供給燃料和氧化劑的控制系統(tǒng)的第二個(gè)例子；和首先參照?qǐng)D1，用于處理流出流的設(shè)備8包括一個(gè)或多個(gè)入口10，用于接收借助于真空泵送系統(tǒng)從半導(dǎo)體或平板顯示器工藝工具抽出的該流出流。該流出流從入口10傳送到噴嘴12，噴嘴12將該流出流噴射到燃燒室14內(nèi)。在所示的實(shí)施例中，該設(shè)備包括四個(gè)入口10，每個(gè)入口10用于傳送通過(guò)各自的真空泵送系統(tǒng)從各自的工具抽出的流出流體流?；蛘咭部蛇x擇，從工藝工具排出的該流出流可“分流”成兩股或兩股以上的流，每股流傳送至各自的入口10。
各噴嘴12位于在陶瓷頂板18中形成的各自的孔16內(nèi)，陶瓷頂板18限定了燃燒室14的上表面(如圖所示)。燃燒室14的側(cè)部由多孔燃燒器元件20的退出表面定界，該多孔燃燒器元件20諸如是EP-A-0 694 735中所述的燃燒器元件。增壓體積22形成在燃燒器20和圓筒形外殼24之間。燃料氣體(例如天然氣或碳?xì)浠衔?與空氣的混合物經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)入口噴嘴(未顯示)被引入到增壓體積22中，這樣，在使用期間，燃料氣體與空氣的混合物將燃燒，并且不會(huì)在燃燒器20的退出表面處產(chǎn)生可見(jiàn)火焰。燃燒室14的下表面(如圖所示)打開(kāi)，允許燃燒產(chǎn)物從設(shè)備輸出。
為了使燃燒室14內(nèi)部的燃燒條件能夠針對(duì)特定的流出流而得到優(yōu)化，該設(shè)備包括用于在燃燒室14的上游有選擇地將第一和第二流體流噴射到該流出流的裝置。第一流體流的噴射借助于噴管26實(shí)現(xiàn)，各噴管26基本上同心地設(shè)置在各自的噴嘴12內(nèi)，以使第一流體流能夠直接噴射到該流出流中。第二流體流的噴射借助于同心噴嘴或套筒28實(shí)現(xiàn)，各套筒28位于各自的孔16內(nèi)，并環(huán)繞各自的噴嘴12，使得該噴嘴出口位于該套筒28內(nèi)部。在噴嘴12的外表面與套筒28的內(nèi)表面之間限定的環(huán)形間隙30允許將第二流體流從入口32傳送到從該噴嘴出口排出的流體(該流體也就是該流出流或者該流出流與從噴管26噴出的第一流體流的混合物)中。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二流體流分別包括燃料和氧化劑中的一種。圖2顯示了用于控制向該設(shè)備8供給燃料和氧化劑的系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括控制器40，該控制器40接收信號(hào)42，該信號(hào)42包含表示該流出流的組分和/或流量的數(shù)據(jù)，例如將清潔氣體供給至該工藝工具的工藝腔室時(shí)該控制器40可以接收上述信號(hào)42。如圖2所示，該信號(hào)42可直接從該工藝工具44接收?；蛘咭部蛇x擇，也可從局域網(wǎng)的主機(jī)接收該信號(hào)42，該控制器40和該工藝工具44的控制器形成該局域網(wǎng)的一部分，該主機(jī)配置成從該工藝工具44的控制器接收有關(guān)供給至該工藝工具的氣體的化學(xué)性質(zhì)的信息，并且響應(yīng)于該信息而向控制器40輸出該信號(hào)42。作為另一種可選方案，可從位于工藝腔室的出口與該設(shè)備8之間的氣體傳感器接收該信號(hào)42。
響應(yīng)于包含在接收信號(hào)42中的數(shù)據(jù)，控制器40可有選擇地控制供給至該設(shè)備8的噴管26和套筒28的燃料和氧化劑的相對(duì)量。在該例子中，用于有選擇地將這些流體流噴射到該流出流中的系統(tǒng)包括燃料源46(例如諸如甲烷的碳?xì)浠衔?和氧化劑源48(例如氧氣)。管道50、52和54、56分別與各個(gè)源46、48相聯(lián)，以便分別向噴管26和套筒28傳送燃料和氧化劑。可變流量控制裝置58、60、62、64設(shè)置在各管道內(nèi)。這些裝置可以是蝶閥或其它控制閥，各閥的導(dǎo)通可根據(jù)從控制器40接收的自己的信號(hào)66、68、70、72而變化，優(yōu)選是與這些信號(hào)成比例變化?；蛘咭部蛇x擇，使用固定節(jié)流孔流量控制裝置來(lái)控制燃料和/或氧化劑的流量。
該控制器40可控制控制閥的導(dǎo)通，以便根據(jù)需要將受控量的燃料和氧化劑之一噴射到噴管26和套筒28內(nèi)，以優(yōu)化該流出流體流的燃燒。例如，在用于有機(jī)硅烷低k材料的燃燒減排的一種配置中，經(jīng)由噴管26噴射氧氣，以產(chǎn)生好的清潔燃燒。噴嘴12和噴管26的相對(duì)尺寸和相對(duì)位置確保氧氣、流出氣體和燃燒副產(chǎn)物在燃燒室14內(nèi)良好混合。如果需要，可經(jīng)由套筒28噴射補(bǔ)充燃料。另一方面，對(duì)于從工藝工具排出的F2/NF3混合物的燃燒減排，經(jīng)由套筒28噴射燃料，以提供必要的還原物質(zhì)。任選地，氧氣可經(jīng)由噴管26噴射，以產(chǎn)生具有低殘留碳?xì)浠衔锖偷鸵谎趸寂欧诺牧己们鍧嵢紵?br>表1顯示了減少氣流(該氣流在氮載氣中包括氨)中的氨的不同測(cè)試的結(jié)果，其中，不同量的甲烷(CH4，作為燃料氣體)和氧氣添加到該氣流中。在另一組數(shù)據(jù)中，4MS被添加到氨中。這些圖表表示緊挨著燃燒室的下游的各種氣體種類的排放。第一組數(shù)據(jù)利用類似于從EP-A-0 802 370得知的配置獲得，其中該氣流預(yù)先與燃料混合，并通過(guò)噴嘴傳送到燃燒區(qū)中，該噴嘴與一噴管同心，在該混合物進(jìn)入燃燒區(qū)之間，該噴管引導(dǎo)氧氣進(jìn)入混合物。第二至第四組數(shù)據(jù)利用如上所述的設(shè)備得到，其中，可互換地使用該噴管26和套筒28，以將燃料氣體和氧氣傳輸?shù)饺紵?4內(nèi)。
表1
上述數(shù)據(jù)表明，利用圖1所示的設(shè)備執(zhí)行的測(cè)試顯著地降低了氨排放水平。
在對(duì)上述例子的修改中，第一和第二流體流都包括燃料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在噴管26的上游使氧氣與流出氣體預(yù)先混合并且經(jīng)由噴管26和套筒28兩者來(lái)添加燃料，可以在存在高濃度Cl2的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)很高濃度的PFC氣體的良好減排。圖3示意性顯示了對(duì)圖2控制系統(tǒng)的一種改進(jìn)，以便控制在噴管26的上游額外選擇性地供給燃料和氧化劑到噴嘴12內(nèi)。在該改進(jìn)中，該控制系統(tǒng)額外包括用于從燃料源46向噴嘴12傳送燃料的管道74和用于從氧化劑源48向噴嘴12傳送氧化劑的管道76。附加的可變流量控制裝置78、80分別設(shè)置在管道74、76內(nèi)，可變流量控制裝置78、80的導(dǎo)通由控制器40輸出的信號(hào)82、84控制。因此，燃料可傳送給噴管26和套筒28兩者，而氧化劑可以在噴管26的上游供給至噴嘴12，或者相反地，氧化劑可傳送給噴管26和套筒28兩者，而燃料可以供給至噴嘴12。
表2顯示了減少氣流(該氣流在氮載氣中包括SF6)中SF6的不同測(cè)試的結(jié)果，其中，還是不同量的甲烷(CH4，作為燃料氣體)和氧氣添加到該氣流中，但還有不同量的Cl2添加到該氣流中。從該表可以看到，當(dāng)經(jīng)由噴管26和套筒28兩者添加燃料以及該氣流預(yù)先與氧氣混合的時(shí)候，PFC的消除率(DRE)最高；并且，利用這樣的構(gòu)造，可以扭轉(zhuǎn)先前利用EP-A-0 802 370的布置所遇到的高流量氯對(duì)PFC減排的不利影響。
表2
表3顯示了在包含SF6和CF4兩者的氣流中進(jìn)行的類似測(cè)試的結(jié)果。
該表表明，這種減排技術(shù)擴(kuò)展到很高的流量，使CF4可以減排到商業(yè)上的顯著性能水平。
權(quán)利要求
1.一種用于處理從半導(dǎo)體制造工藝工具流出的氣體流的設(shè)備，該設(shè)備包括燃燒室；用于將該流出流噴射到燃燒室中的噴嘴；用于在燃燒室上游將第一流體流和第二流體流有選擇地噴射到該流出流中的裝置，該噴射裝置包括伸入到該噴嘴中用于將第一流體流傳送到該流出流中的噴管；和繞該噴嘴延伸且用于將第二流體流傳送到該流出流中的套筒；和控制裝置，其用于接收表示該流出流的組分的數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于這些數(shù)據(jù)，用于調(diào)整下述(i)和(ii)中的至少一個(gè)，其中(i)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流噴射到該流出流中的流量和(ii)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流的組分。
2.如權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其中，該噴射裝置包括燃料源；氧化劑源；用于有選擇地將燃料和氧化劑之一作為第一流體流從其源傳送至噴管的裝置；和用于有選擇地將燃料和氧化劑之一作為第二流體流從其源傳送至套筒的裝置，該控制裝置配置成根據(jù)該流出流的組分來(lái)控制對(duì)燃料和氧化劑的選擇。
3.如權(quán)利要求
2所述的設(shè)備，其中，該噴射裝置包括用于改變對(duì)套筒和噴管的燃料和氧化劑供給的可變流量控制裝置，該控制裝置布置成響應(yīng)所接收的數(shù)據(jù)而有選擇地控制所述可變流量控制裝置。
4.如權(quán)利要求
2或3所述的設(shè)備，其中該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含氨時(shí)，將燃料和氧化劑中的一個(gè)供給至噴管，并將燃料和氧化劑中的另一個(gè)供給至套筒。
5.如權(quán)利要求
4所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含0.5l/min到2.5l/min的氨時(shí)，將燃料按1l/min到10l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的一個(gè)，并將氧化劑按5到20l/min之間的流浪供給至噴管和套筒中的另一個(gè)。
6.如權(quán)利要求
2-5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含有機(jī)硅烷時(shí)，將氧化劑供給至噴管，并將燃料供給至套筒。
7.如權(quán)利要求
6所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含0.5l/min到2.5l/min的有機(jī)硅烷時(shí)，將燃料按1l/min到10l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的一個(gè)，并將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的另一個(gè)。
8.如權(quán)利要求
2-7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該噴射裝置包括用于在該噴嘴上游有選擇地將燃料和氧化劑之一從其源傳送到該流出流中的裝置。
9.如權(quán)利要求
8所述的設(shè)備，其中，該噴射裝置包括用于改變?cè)趪娮焐嫌喂┙o到該流出流中的燃料和氧化劑的可變流量控制裝置，該控制裝置布置成響應(yīng)所接收的數(shù)據(jù)有選擇地控制所述可變流量控制裝置。
10.如權(quán)利要求
8或9所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含含氟組分時(shí)，將氧化劑供給至噴管，并在噴嘴上游將燃料供給至該流出流中。
11.如權(quán)利要求
8或9所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含含氟組分時(shí)，在噴嘴上游將氧化劑供給至該流出流中，并將燃料供給至噴管和套筒中的至少一個(gè)。
12.如權(quán)利要求
11所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含含氟組分和氯(Cl2)時(shí)，在噴嘴上游將氧化劑供給至該流出流中，并將燃料供給至噴管和套筒兩者。
13.如權(quán)利要求
11或12所述的設(shè)備，其中，該控制裝置配置成控制該噴射裝置，以便當(dāng)所接收的數(shù)據(jù)表明該流出流包含1l/min到5l/min之間的含氟組分時(shí)，將燃料按5l/min到15l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的至少一個(gè)，并在噴嘴上游將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給至該流出流中。
14.如權(quán)利要求
10-13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該含氟組分包括全氟化碳，例如CF4、NF3和SF6之一。
15.如權(quán)利要求
2-14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該燃料包括碳?xì)浠衔?，?yōu)選為甲烷。
16.如權(quán)利要求
2-15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，該氧化劑包括氧氣。
17.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的設(shè)備，其中，該噴嘴繞該噴管延伸。
18.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的設(shè)備，其中，該噴嘴基本上與該噴管同心。
19.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的設(shè)備，其中，該套筒基本上與該噴嘴同心。
20.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的設(shè)備，其中，該噴嘴終止于該套筒內(nèi)。
21.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求
所述的設(shè)備，其中，該燃燒室的側(cè)向由多孔氣體燃燒器的退出表面環(huán)繞，該設(shè)備包括用于向該燃燒器供給燃料和氧化劑的混合物的裝置。
22.一種用于處理從半導(dǎo)體制造工藝工具流出的流體流的方法，該方法包括下列步驟提供具有噴嘴的燃燒室，該流出流通過(guò)所述噴嘴噴射到燃燒室中；有選擇地將第一流體流通過(guò)伸入到噴嘴內(nèi)的噴管而噴射到該流出流中；有選擇地將第二流體流通過(guò)繞噴嘴延伸的套筒而噴射到該流出流中；和，根據(jù)該流出流的組分，調(diào)整下述(i)和(ii)中的至少一個(gè)，其中(i)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流噴射到該流出流中的流量和(ii)第一和第二流體流中的至少一個(gè)流體流的組分。
23.如權(quán)利要求
22所述的方法，其中，有選擇地將燃料和氧化劑之一作為第一流體流傳送給噴管，有選擇地將燃料和氧化劑之一作為第二流體流傳送給套筒，燃料和氧化劑的選擇取決于該流出流的組分。
24.如權(quán)利要求
22或23所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含氨的時(shí)候，將燃料和氧化劑之一供給至噴管，將燃料和氧化劑中的另一個(gè)供給至套筒。
25.如權(quán)利要求
24所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含0.5l/min到2.5l/min的氨時(shí)，將燃料按1l/min到10l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的一個(gè)，并將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的另一個(gè)。
26.如權(quán)利要求
22-25中任一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含有機(jī)硅烷時(shí)，將氧化劑供給給噴管，并將燃料供給給套筒。
27.如權(quán)利要求
26所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含0.5l/min到2.5l/min的有機(jī)硅烷時(shí)，將燃料按1l/min到10l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的一個(gè)，并將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的另一個(gè)。
28.如權(quán)利要求
23-27中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)該流出流的組分，有選擇地在噴嘴上游將燃料和氧化劑之一傳送到該流出流中。
29.如權(quán)利要求
28所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含含氟組分時(shí)，將氧化劑供給給噴管，在噴嘴上游將燃料傳送到該流出流中。
30.如權(quán)利要求
28所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含含氟組分時(shí)，在噴嘴上游將氧化劑傳送到該流出流中，將燃料供給至噴管和套筒中的至少一個(gè)。
31.如權(quán)利要求
30所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含含氟組分和氯(Cl2)時(shí)，在噴嘴上游將氧化劑傳送到該流出流中，將燃料供給至噴管和套筒兩者。
32.如權(quán)利要求
30或31所述的方法，其中，當(dāng)該流出流包含1l/min到5l/min之間的含氟組分時(shí)，將燃料按5l/min到15l/min之間的流量供給至噴管和套筒中的至少一個(gè)，并在噴嘴上游將氧化劑按5到20l/min之間的流量供給到該流出流中。
33.如權(quán)利要求
29-32中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該含氟組分包括全氟化碳，例如CF4、NF3和SF6之一。
34.如權(quán)利要求
23-33中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該燃料包括碳?xì)浠衔?，?yōu)選為甲烷。
35.如權(quán)利要求
23-34中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該氧化劑包括氧氣。
36.如權(quán)利要求
22-35中任一項(xiàng)所述的方法，其中，該燃燒室的側(cè)向由多孔氣體燃燒器的退出表面環(huán)繞，并且，將燃料和氧化劑的混合物供給至該燃燒器。
專利摘要
本發(fā)明描述了一種用于處理從半導(dǎo)體制造工藝工具流出的流體流的設(shè)備。該設(shè)備包括燃燒室；用于加熱燃燒室的裝置；和用于將流出流噴射到燃燒室中的噴嘴。該設(shè)備配置成能夠使燃料和氧化劑根據(jù)需要有選擇地噴射到該流出流中，以使針對(duì)特定流出流來(lái)優(yōu)化燃燒條件。在一個(gè)實(shí)施例中，伸入到噴嘴中的噴管有選擇地將氧化劑噴射到該流出流中，環(huán)繞噴嘴的套筒有選擇地將燃料噴射到該流出流中。
文檔編號(hào)B01D53/30GK1993170SQ20058002637
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年8月2日
發(fā)明者G·斯坦頓, A·J·西利, J·R·史密斯 申請(qǐng)人:英國(guó)氧氣集團(tuán)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan