Local Scrubber Introduction-1027

1、Hazards of Process Exhaust Gases Scrubber l全氟化物（PFCs）為京都議定書管制溫室氣體l燃燒性氣體處理不當(dāng)， 釀成工安意外，財產(chǎn)損失l 粉塵去除效率差造成管路堵塞，需停工維修l 造成人體健康及環(huán)境的危害l煙囪白煙，居民投訴制程尾氣處理不佳后果制程尾氣處理不佳后果半導(dǎo)體工藝尾氣類型半導(dǎo)體工藝尾氣類型n半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣有：氨氣（NH3）等，鹽酸（HCl），HF；異丙醇（30%），丙酮（20%），HMDS硅甲烷、氫氣AsH3，PH3，二硼乙酸（B2H6）；CH3F，CHF3，CH2F2，C4F6，C5F8一般熱排氣、車間的換氣等Example:

2、Dry Etch原物料1. 腐蝕性氣體：HBr2. 毒性氣體：Cl23. PFCs：CF4, C2F6, SF6, CHF3, NF3副產(chǎn)物1. 腐蝕性氣體：HF, HCl, SiF4, WF62. PFCs：CF4, C2F6, SF6, CHF3, NF3,CxClyFzWet scrubber2. Dry scrubber1. 高溫觸媒2. 燃燒水洗3. 電熱水洗（ NF3）4. Others制程危害尾氣的來源分為：制程危害尾氣的來源分為：解決方案：解決方案：Local Scrubber類型各類型各類型LS機理機理：處理可燃?xì)怏w且燃燒產(chǎn)物可溶于水的氣體，如H2；由于其加熱溫度在80011

3、00度間，故無法處理燃點過高的PFC通入甲烷（CH4）、丙烷（C3H8）和O2等氣體進(jìn)行高溫燃燒處理可燃?xì)怏w，其最高溫度可達(dá)1600度，可有效處理各種可燃?xì)怏w（包括PFC）；但使用CH4或C3H8本身會有很高的火災(zāi)風(fēng)險，故有些公司沒有使用，以保險公司之財產(chǎn)保護(hù)的立場亦不建議使用；：即水洗吸收，處理易溶于水的氣體Local Scrubber類型各類型各類型LS機理機理使用吸附劑，通過物理或化學(xué)吸附法去除尾氣，對于化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的氣體，其處理效率較低在半導(dǎo)體使用的原料氣體中，硅烷類的氣體因具有自燃性而備受關(guān)注，早期的處理方法是采用簡易的進(jìn)行前處理，SiH4與氧氣充分混合后立即燃燒氧化成SiO2，再

4、由管線末端的洗滌塔或是濾網(wǎng)去除。采用高壓電離子束的較高能量破環(huán)目標(biāo)氣體分子間的化學(xué)鍵，從而對目標(biāo)氣體進(jìn)行分解。主要處理一些性質(zhì)比較穩(wěn)定的廢氣。各類型各類型LS機理機理本地處理系統(tǒng)處理原理處理廢氣類型廢氣種類常用處理設(shè)備電熱水洗系統(tǒng)（Thermal type）電加熱廢氣至800至1100度，熱氧化處理廢棄物處理可燃、自燃?xì)怏w且其燃燒產(chǎn)物可溶于水的氣體H2、SiF4，PH3、AsH3燃燒水洗系統(tǒng)（Burn Type）通入O2（空氣）高溫燃燒處理可燃?xì)怏w，其最高溫度可達(dá)1600度各種可燃?xì)怏w（包括全氟化物）PFC管道式燃燒器填充水洗式（Wet type）（三級）逆流水淋洗廢氣吸收污染物易溶于水的氣體

5、HCl、HBr逆流水淋洗填料塔干式吸附系統(tǒng)（Dry Type）采用吸附劑物理和化學(xué)吸附去除廢氣污染物；催化氧化CO為CO2毒性氣體，且不能燃燒，也不能濕洗的氣體CO、HCl、HF、HBr、SiCl、SiF4、ClF3、PFCZ-7C吸附器、CO催化氧化器冷卻收集系統(tǒng)沸點較接近常溫的物質(zhì)TEOSBurn-Wet TypeWetting 1stBurning ZoneN2 FlushProcess gas inProcess gas outThermal-Wet Type各類型各類型LS比較比較弊端電熱水洗式1.可同時處理可燃性氣體及酸性氣體，其處理效率皆高于95。2.機臺設(shè)備與運轉(zhuǎn)成本低3.客戶

6、接受度高，市場占有率70%。1.處理PFCs氣體不易，需創(chuàng)新改良技術(shù)。2.粉末易堵住腔腔及水洗部分管路，因此維修頻繁，降低半導(dǎo)體廠之晶圓產(chǎn)能。燃燒水洗式1.升降溫速度快，主腔體可達(dá)1300以上，對有害氣體破壞率高。2.可同時處理燃燒性氣體(SiH4、H2)、腐蝕性氣體(HCl、SiF4)及PFCs氣體，其處理效率皆高于95%。1.操作安全性低，客戶接受度低2.使用甲烷(CH4)當(dāng)燃料，高耗能3.操作成本較高，客戶接受度低4.易產(chǎn)生NOx、CO、C2H4等副產(chǎn)物5. 粉末易堵住腔體及水洗部分之出口管，因此維修頻繁，降低晶圓產(chǎn)能。高溫觸媒水洗式1.操作安全性高。2.可同時處理PFCs氣體氣體及酸性

7、氣體，其處理效率皆高于99。3.處理后之氣體無有害性副產(chǎn)物。1.機臺起始設(shè)置成本高。2.除了觸媒外還需更換吸附材料，故運運轉(zhuǎn)成本較高，降低客戶使用意愿。3.使用后觸媒若不妥善處理，可能造成二次公害。4.不適合使用于有粉塵之制程。LS發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢CostEfficiencyHighLowLowHighParticleandShort PM CycleLow CostHigh EfficiencyPFCs GasRemoveCost Down廢氣產(chǎn)生工藝廢氣產(chǎn)生工藝使用原輔材料使用原輔材料廢氣種類廢氣種類主要廢氣主要廢氣排氣類型排氣類型硅表面清洗硫酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、H2O2、純水、N2硫

8、酸清洗廢氣鹽酸清洗廢氣氫氟酸清洗廢氣氮氣吹干廢氣硫酸霧HCl、Cl2HFN2SEX氧化高純度O2氧化廢氣O2GEX均膠、光刻有機光刻膠、顯影液光刻膠有機廢氣異丙醇VEX刻蝕HF溶液、氨水、鹽酸氨水清洗廢氣HF刻蝕液廢氣鹽酸清洗廢氣干刻蝕廢氣NH3HCl、HFHCl、Cl2C4F6、C5F8AEXSEX擴散SiH4、PH3、AsH3酸、有毒排氣SiH4、PH3、ClF3SEX離子注入AsH3、PH3酸、有毒排氣AsH3、PH3SEX化學(xué)氣相沉積（CVD）沉積氣體：SiH4，W，SiH2Cl2，PH3， AsH3，攜帶氣體：H2、O2、Ar、NO2、NH3氮化硅沉積廢氣SiH4，W，SiH2Cl2

9、，PH3， AsH3，NH3SEX物理氣相沉積H2沉積廢氣H2SEX化學(xué)機械拋光含氨水拋光液氨水揮發(fā)氣體NH3AEX其它載氣、保護(hù)氣體一般排氣N2、Ar、H2等GEX半導(dǎo)體工藝尾氣舉例半導(dǎo)體工藝尾氣舉例根據(jù)不同尾氣處理設(shè)備的特征，其選型可依據(jù)對應(yīng)尾氣進(jìn)行選擇，如下：，如H2，較低濃度的PH3，較低濃度的AsH3等，一般采用電熱/燃燒水洗式的Local crubber;，如SiH4一般采取電熱水洗式的Local crubber或Burn tube;，如HCl、HBr等，可采取填充水洗式Local crubber;一般采用干式吸附式/燃燒水洗式或電漿式的Local scrubber;且不能燃燒，也

10、不能濕洗的，如ClF3（三氟化氯），采用干式吸附式的Local crubber;如TEOS等冷卻收集l充分考慮系統(tǒng)安全性LS選型選型Local Scrubber的選型-根據(jù)制程系統(tǒng)由于制程產(chǎn)生的廢氣往往是混合氣體，因此，最實用的選型方法就是根據(jù)制程類別，對所有原料氣體可能產(chǎn)生的混合廢氣性質(zhì)進(jìn)行綜合分析，整體選型 MetalTiNTDMAT,H2Thermal WetW-PlugSiH4C2F6WF6Burn TubeWSI-depositDCSWF6ClF3Burn Tube, Dry for ClF3CVDSiH4 BaseSiH4SiF4WF6DCSNF3Burn TubeLiquid baseNF3C2F6O3