專利名稱：包含氟化合物的氣流的處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體消除。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了消除從半導(dǎo)體制造工業(yè)所用的加工裝置排出氣體的方法。
背景技術(shù)：
CF4，C2F6，C3F8，NF3和SF6通常用于半導(dǎo)體制造工業(yè)，例如，用于介電薄膜蝕刻。根據(jù)這些制造過程，一般在從加工裝置泵出的排放氣體中會有殘余的全氟化合物(PFC)。PFC難以從排放氣體中消除，但又不希望其釋放到環(huán)境中，因?yàn)楝F(xiàn)已知道PFC具有較高的溫室作用。
消除的目的是將PFC轉(zhuǎn)換成一種或多種化合物，可方便地被傳統(tǒng)的氣體洗滌除去。
等離子消除已經(jīng)被證明是一種有效的使PFC成為較少危害的物質(zhì)的方法。在等離子消除方法中，含有將被消除的PFC的排放氣體進(jìn)入高密度的等離子。在等離子內(nèi)的特別條件下，PFC受到高能電子的沖擊，分解成反應(yīng)組分。這些組分可與氧或氫結(jié)合，進(jìn)入排放氣體，產(chǎn)生相對穩(wěn)定的低分子量的副產(chǎn)品，如一氧化碳，二氧化碳和氟化氫，然后可在下一個處理步驟使用濕式氣體洗滌器將其消除，使氟化氫進(jìn)入水溶液。
但是，已知的等離子消除技術(shù)相對比較復(fù)雜，并具有較高的能量要求。例如，一種已知的PFC等離子消除技術(shù)，排放氣體流傳輸?shù)焦舱袂?，利用微波輻射產(chǎn)生微波等離子。另一種已知技術(shù)是傳輸排放氣體流到介質(zhì)管中，高頻表面波震蕩器產(chǎn)生表面波，其在管中產(chǎn)生等離子，分解PFC。
在另一種PFC消除技術(shù)中，排放廢氣流接觸過熱水蒸氣流，水蒸氣與PFC在水流中反應(yīng)。但是，該技術(shù)不僅要求加熱水蒸氣到至少150℃，而且要求排放氣體流接下來傳輸通過熱交換器進(jìn)行冷卻，然后傳輸?shù)綕袷綒怏w洗滌器，洗滌器的效率隨著溫度上升下降。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的基本要實(shí)現(xiàn)的目的是提供一種比較簡單和有效的技術(shù)來處理含氟化合物氣體流。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明提出一種處理含氟化合物氣體流的方法，該方法包括從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流，通過孔注入產(chǎn)生的等離子流到腔中，傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流，撞擊等離子流，形成加熱的離子，和傳輸氣體流到加熱的離子。
如文中所述，術(shù)語“氟化合物”是指包括氟的任何物質(zhì)，包括碳氟化合物，全氟化合物和氫氟化合物，如CF4，C2F6，CHF3，C3F8，C4F8，可轉(zhuǎn)變成CO2和HF，可在濕式氣體洗滌器中進(jìn)入溶液中。其他的示例是NF3，其可轉(zhuǎn)變成N2和HF，以及SF6，其可轉(zhuǎn)變成SO2和HF。
通過提供的一種方法，其中加熱的OH-和/或H+離子從適當(dāng)源形成，如水或酒精，然后與排放氣體流中的PFC組分反應(yīng)；已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于使氣體流中的PFC組分分解的能量可以減少，分解的效率得到根本改進(jìn)。例如，水分解形成的OH-和/或H+離子能夠在反應(yīng)腔中在環(huán)境溫度下與氣體流中的PFC反應(yīng)，因此與進(jìn)入廢氣流之前水進(jìn)行預(yù)離子化所需溫度相比要低很多。
通過孔將等離子流注入腔中具有的另一優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)生等離子流的裝置不必接觸排放氣體流或PFC與OH-和/或H+離子反應(yīng)的副產(chǎn)品。其結(jié)果是，較大范圍的設(shè)備可用于產(chǎn)生等離子流。在優(yōu)選實(shí)施例中，先產(chǎn)生等離子來分解等離子源氣體，以得到等離子流。例如，可使用D.C源或輻射在大約580千赫茲，13.56兆赫茲，27兆赫茲，915兆赫茲，或2.45千兆赫茲的頻率從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流。或者，可產(chǎn)生輝光放電來分解源氣體。如已公知的，輝光放電是明亮的熱等離子，是通過向氣體施加電壓形成，所施加的電壓高于氣體的分解電壓。等離子流還可通過除輝光放電外的放電來形成，例如，通過電暈放電或電弧放電。這些放電可用等離子槍產(chǎn)生，其中電弧在水冷噴嘴(陽極)和中心定位的陰極之間形成。源氣體流，如惰性的可電離的氣體，如氮?dú)饣驓鍤?，通過電弧而分解。從噴嘴射出的等離子流類似開放的氧乙炔焰。
等離子流因此提供了雙重作用，(a)產(chǎn)生適當(dāng)類型的OH-和/或H+離子，然后與氣體流中PFC組分反應(yīng)，和(b)產(chǎn)生作為啟動能量的熱量，使離子和PFC之間進(jìn)行反應(yīng)。
另外的優(yōu)點(diǎn)是，相對便宜和容易得到的流體，如水蒸氣或燃料，比如氫氣，碳?xì)浠衔?，或酒精，可用于產(chǎn)生OH-和/或H+離子，反應(yīng)可在方便的壓力下進(jìn)行，例如接近或低于大氣壓。合適的酒精的示例包括甲醇，乙醇，丙醇，丙二醇，和丁醇。H+離子源的其他示例包括氫氣，碳?xì)浠衔铮睔夂褪灐?br> 可采用各種技術(shù)通過等離子槍來形成離子。在第一技術(shù)中，等離子流形成，然后注入等離子流到腔中，水(作為離子源的適當(dāng)示例)傳輸?shù)剿隽髦校购羞@些離子的火焰注入到腔中，消除其中的排放氣體流。水可傳輸?shù)脚c源氣體分開的等離子流，或包括水蒸汽和源氣體的流體混合物中。在第二技術(shù)中，水和排放氣體流分別傳輸?shù)角恢?。水通過火焰在腔中分解形成加熱的離子，離子然后與廢氣流中的PFC組分反應(yīng)。在第三技術(shù)中，排放氣體流傳輸?shù)降入x子流，然后注入到反應(yīng)腔中，使等離子流和可包括PFC和/或從PFC產(chǎn)生的原子團(tuán)的氣體流注入到反應(yīng)腔中。水可在孔的上游，即與源氣體或排放氣體流中的一種一起，或與其分開，傳輸?shù)降入x子流；或在噴嘴的下游傳輸?shù)降入x子流，如直接傳輸?shù)椒磻?yīng)腔。在這種情況下，水可撞擊等離子流，在腔中形成加熱的離子，與PFC和/或PFC的原子團(tuán)反應(yīng)，和/或直接與腔中的PFC原子團(tuán)反應(yīng)，使其消除。因此，在本發(fā)明的第二方面，提供了一種處理含氟化合物氣體流的方法，該方法包括從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流，添加氣體流到等離子流，通過孔注入等離子流和氣體流到反應(yīng)腔中，并傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流。
在優(yōu)選實(shí)施例中，一個等離子槍用來注入等離子流到反應(yīng)腔中。但是，可設(shè)置多個這樣的槍，以注入多個等離子流到同一腔中，各自消除共同的或各自的氣體流?；蛘?，多個氣體流可傳輸?shù)揭粋€腔中，其中注入一個等離子流。這樣可進(jìn)一步增加處理廢氣流的效率。這些槍可連接到共用的電源或各自的電源。
取決于腔是否連接到從加工裝置泵送氣體流的泵的入口或出口和氣體流的流速，腔可處于從10-3mbar到2000mbar范圍的任何壓力。
取決于發(fā)生在腔內(nèi)的反應(yīng)的性質(zhì)，消除氣體流內(nèi)的氟化合物可通過加熱腔，例如，具有環(huán)境溫度到1500℃范圍內(nèi)的溫度來促進(jìn)。例如，腔可加熱到400℃到1500℃的范圍，最好是加熱到500℃到1000℃的范圍。
離子源可注入到腔中接觸催化劑，催化劑可以是鎢，硅和鐵中的一種。
氣體流最好接下來傳輸?shù)角幌掠蔚臐袷綒怏w洗滌器或固體反應(yīng)介質(zhì)，消除一種或多種與氣體流反應(yīng)得到的副產(chǎn)物。氣體洗滌器可連接到靠近反應(yīng)腔的位置，或更遠(yuǎn)離反應(yīng)腔。
如前面所討論的，PFC可包括全氟的或氫氟碳化合物，如CF4，C2F6，CHF3，C3F8，C4F8，NF3和SF6中的一種。
在第三方面，本發(fā)明提供了一種處理含氟化合物氣體流的裝置，該裝置包括反應(yīng)腔，從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流的機(jī)構(gòu)，通過孔注入產(chǎn)生的等離子流到腔中的機(jī)構(gòu)，傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流的機(jī)構(gòu)，碰撞等離子流形成加熱的OH-和/或H+離子；和傳輸氣體流到加熱的離子的機(jī)構(gòu)。
在第四方面，本發(fā)明提供了一種處理含氟化合物氣體流的裝置，該裝置包括反應(yīng)腔，從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流的機(jī)構(gòu)，傳輸氣體流到等離子流的機(jī)構(gòu)，通過孔注入等離子流和氣體流到反應(yīng)腔的機(jī)構(gòu)，和傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流的機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了處理從半導(dǎo)體制造加工裝置排放的流體流的方法，該方法包括注入離子化流體到反應(yīng)腔，傳輸排放的流體流到腔中，其中離子化的流體可包括反應(yīng)物質(zhì)，可與排放的流體流的組分反應(yīng)，或撞擊傳輸?shù)角恢械姆磻?yīng)流體，形成反應(yīng)組分。
上面所介紹的涉及本發(fā)明方法方面的特征同樣可應(yīng)用于本發(fā)明的裝置方面，反之亦然。


現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的優(yōu)選特征。附圖中，圖1示意性顯示了處理系統(tǒng)的一個示例；圖2示意性顯示了處理系統(tǒng)的另一示例；圖3顯示了流體供應(yīng)到圖1或圖2的處理系統(tǒng)的等離子消除裝置；圖4顯示了圖3的等離子消除裝置的更多細(xì)節(jié)；圖5顯示了適用于圖4裝置的等離子炬的一個實(shí)施例；圖6顯示了圖5的等離子炬，有多個氣體流進(jìn)入該消除裝置；圖7顯示了適用于圖4裝置的等離子炬的第二實(shí)施例；圖8顯示了適用于圖4裝置的等離子炬的第三實(shí)施例；和圖9顯示了適用于圖4裝置的等離子炬的第四實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，加工半導(dǎo)體或平板顯示裝置的加工系統(tǒng)包括加工裝置的處理腔10，可接受各種氣體(未顯示)在腔內(nèi)進(jìn)行處理。加工裝置的一個示例是等離子蝕刻反應(yīng)器，其接收蝕刻劑氣體，用于對處理腔10內(nèi)的半導(dǎo)體晶片進(jìn)行等離子蝕刻。適當(dāng)蝕刻劑的示例包括具有通式CxFy的全氟化合物(PFC)，其中X≥1，Y≥1，例如CF4，C2F6，C3F8和C4F8，，盡管其他包括氫氟碳?xì)怏w，如CHF3，C2HF6，CH2F2，NF3，SF6的蝕刻劑也可使用。其他提供到處理腔10的氣體可包括氧氣，用作與蝕刻劑反應(yīng)的反應(yīng)物，和不進(jìn)行反應(yīng)的惰性氣體，如氬氣和氦氣。
排放的氣體流從處理腔10的出口通過泵送系統(tǒng)送出。在蝕刻過程，只有一部分反應(yīng)物消耗掉，所以從處理腔10的出口排出的廢氣氣體流會含有反應(yīng)物，提供到腔中的不進(jìn)行反應(yīng)的惰性氣體和蝕刻過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物的混合物。
泵送系統(tǒng)包括二次泵12，一般具有渦輪分子泵的形式，用于從處理腔10抽出排放氣體流。渦輪分子泵12可在處理腔10內(nèi)產(chǎn)生至少10-3mbar的真空。渦輪分子泵12排出的排放氣體流的壓力大約為1mbar?？紤]到這種情況，泵送系統(tǒng)還包括初級泵14，用于接受渦輪分子泵12排放的氣體流，提高排放氣體流的壓力到接近大氣壓力。
為了從排放氣體流中消除有害的PFC組分，將排放氣體流傳輸?shù)降入x子消除裝置16。如圖1所示，消除裝置16位于渦輪分子泵12和初級泵14之間，從而消除在低于大氣壓的壓力下進(jìn)行，如圖2所示，消除裝置16可連接到初級泵的排放氣體，從而消除在大氣壓力或接近大氣壓力下進(jìn)行。
圖3顯示了提供到消除裝置16的氣體。排放氣體流通過管路20傳輸?shù)较b置16的第一入口18，從消除裝置16的出口22通過管路24傳輸出去。OH-和/或H+離子源，在這個示例中是水，從源26通過管路30供應(yīng)到消除裝置16的第二入口28，可電離的等離子源氣體，在這個示例中是氮?dú)?，從?2通過管路36提供到消除裝置的第三入口34。
參考圖4，消除裝置16包括反應(yīng)腔40，其中第一入口18可接收排放氣體流，第二入口28接收離子源，出口22從腔40排出含有消除工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)物流體流和其他未消除的氣體，未消除的氣體包含在進(jìn)入消除裝置16的排放氣體流內(nèi)。消除裝置16還包括dc等離子炬42，接收管道36的氮?dú)饬鳎a(chǎn)生以火焰形式注入到腔40的等離子流，火焰從等離子炬42的孔或噴嘴44噴出。如圖4所示，等離子炬42還接受水冷卻劑流，通過圖4的標(biāo)記46所表示的通道系統(tǒng)，進(jìn)入或離開等離子炬。
圖5更詳細(xì)地顯示了等離子炬42的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。等離子炬42包括細(xì)長管狀陰極或電子發(fā)射件48，設(shè)有端壁50。使用等離子炬42時，水冷卻劑通過電子發(fā)射件48上的孔52傳送。電子發(fā)射件48的孔52與啟動陽極或電極54上形成的噴嘴44對準(zhǔn)，電極圍繞電子發(fā)射件48的端壁50。啟動電極54安裝在圍繞電子發(fā)射件48的絕緣塊56。絕緣塊56形成的孔提供了消除裝置的第三入口34，可輸送等離子源氣流到位于電子發(fā)射件48的端壁50和啟動電極54之間的腔58。
等離子炬42操作時，領(lǐng)示電弧首先在電子發(fā)射件48和啟動電極54之間產(chǎn)生。電弧由連接到等離子炬電源的發(fā)生器提供的高頻率高電壓信號產(chǎn)生。該信號在流到腔58的等離子源氣體中產(chǎn)生火花放電，放電產(chǎn)生電流路徑。在電子發(fā)射件48和啟動電極54之間形成的領(lǐng)示電弧離子化通過噴嘴44的等離子源氣體，在噴嘴44的尖端產(chǎn)生離子化源氣體的高動量的等離子焰。等離子焰從噴嘴流向圍繞噴嘴44的二次陽極60，形成等離子區(qū)62。二次陽極60可在部分腔壁上形成，或者是單獨(dú)件，插入腔40。在這種情況下，二次陽極60上可設(shè)置孔64，66，其與腔40的入口18，28對準(zhǔn)，使離子源和排放氣流傳輸?shù)降入x子區(qū)62。二次陽極60的下部(如圖所示)的形狀如圖5所示，使得二次陽極可代替啟動電極54，從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流。
使用時，離子源，在這個示例中是水，被等離子炬42的噴嘴44發(fā)射的等離子焰分解，在等離子區(qū)62形成OH-和/或H+離子。這些離子然后在腔40與進(jìn)入腔中的排放氣體流的PFC組分反應(yīng)。反應(yīng)副產(chǎn)物，和容納于進(jìn)入腔40的排放氣體流的未消除的惰性氣體，從腔40通過出口22排出，接下來傳輸?shù)綕袷綒怏w洗滌器，固體反應(yīng)介質(zhì)，或其他二次消除裝置70，如圖1和圖2所示。在通過消除裝置70后，排放氣體流可排出到大氣中。
現(xiàn)在介紹在反應(yīng)腔40進(jìn)行的一些反應(yīng)的示例。
示例1反應(yīng)流體是OH-和/或H+離子源，例如水蒸氣，和含有全氟化合物，如CF4，的排放氣體流。等離子焰分解水蒸氣，成為OH-和/或H+離子H2O→H++OH-(1)離子與CF4反應(yīng)形成二氧化碳和副產(chǎn)物HF(2)包含在消除裝置排出氣體中的HF可進(jìn)入濕式氣體洗滌器的水溶液，或與固體反應(yīng)介質(zhì)反應(yīng)，形成固體的副產(chǎn)物，容易消除。
在加工裝置中進(jìn)行介質(zhì)蝕刻的一般氣體混合物可包含不同比例的氣體，如CHF3，C3F8和C4F8，或其他的全氟的或氫氟碳?xì)怏w，但OH-和/或H+離子與廢氣流中這些組分的化學(xué)反應(yīng)在細(xì)節(jié)上不同，但總的形式與上述方案相同。
示例2反應(yīng)流體還是OH-和/或H+離子源，例如水蒸氣，和含有NF3的廢氣體流。加工裝置的工作人員不斷擴(kuò)大采用NF3作為PECVD反應(yīng)器的腔清洗氣體。所以清洗工藝使用NF3要多過CF4或C2F6。產(chǎn)生的副產(chǎn)物具有相當(dāng)大的活性，其不加控制的釋放可能非常危險。通過等離子，NF3分解形成N2，F(xiàn)2和N2F4(3)排放流體的N2F4組分接下來與OH-和/或H+離子反應(yīng)，其中離子通過水蒸氣撞擊等離子焰產(chǎn)生，形成容易處理的副產(chǎn)物。
(4)
示例3實(shí)際中通常引入作為無機(jī)氫化物或有機(jī)金屬化合物的硅，磷，砷等材料到加工裝置。其他材料，如硅，鈦，鋁，銅，也作為有機(jī)金屬化合物引入到處理腔。在另外的工藝步驟中，已知道反應(yīng)的副產(chǎn)物可形成粉末，具有很大活性，如果大量聚集有很大危險性，因?yàn)橐阎揽勺园l(fā)反應(yīng)，造成設(shè)備損壞。直接引入反應(yīng)離子到廢氣中已顯示出可基本消除這些化合物的活性，使后續(xù)處理安全進(jìn)行。
保持反應(yīng)腔處于升高的溫度，如400℃到1500℃的范圍，可進(jìn)一步增強(qiáng)反應(yīng)，但溫度最好在500℃到1000℃的范圍。
如上面示例所示，相同的離子可用于從氣體流消除各種不同的組分。從而，消除裝置適合接收多種氣體流，其可來自類似的或不同的加工裝置；和將這些氣體流的類似或不同組分轉(zhuǎn)換成可被二次消除裝置70處理的物質(zhì)。例如，如圖6所示，消除裝置可設(shè)置另外的入口，通過管路20a接收另外的氣體流，還在二次陽極60上設(shè)有另外的孔64a，使得另外的氣體流可傳輸?shù)降入x子區(qū)62。
在上述示例1中，離子與進(jìn)入腔40的排放氣體流的CF4組分反應(yīng)，因此不必在與離子反應(yīng)之前，使排放氣體流通過等離子焰來分解CF4。相比較，在上面的示例2，希望輸送排放氣體流通過等離子流，以便分解NF3成為更容易與離子源產(chǎn)生離子反應(yīng)的種類。在圖4到6所顯示的示例中，排放氣體流可傳輸?shù)角?0的等離子區(qū)62附近，并使PFC通過等離子區(qū)。圖7顯示了等離子炬80的示例，在等離子炬排放氣體流與等離子焰的接觸最大化。在這個示例中，排放的氣體流直接傳輸?shù)降入x子炬80，而不是傳輸?shù)椒磻?yīng)腔40。如圖7所示，排放的氣體流從消除裝置的第一入口18傳輸?shù)诫娮影l(fā)射件48的孔52。排放的氣體流從電子發(fā)射件48的開口端82進(jìn)入電子發(fā)射件48和等離子炬80的啟動電極54之間的腔58。腔58還接收通過第三入口34進(jìn)入消除裝置的等離子源氣體流，第三入口在圍繞電子發(fā)射件48和啟動電極54的電絕緣塊56上形成。
使用中，類似圖5所示的示例，通過提供高頻和高電壓信號到鉿插件84，領(lǐng)示電弧首先在電子發(fā)射件48和啟動電極54之間產(chǎn)生。在電子發(fā)射件48和啟動電極54之間產(chǎn)生的領(lǐng)示電弧對從第三入口34進(jìn)入空腔58的等離子源氣體進(jìn)行離子化，在噴嘴44的尖端產(chǎn)生高動量的離子化源氣體的等離子焰。當(dāng)排放的氣體流從電子發(fā)射件48的開口端82進(jìn)入腔58時，在腔58中與等離子源氣體混合，與進(jìn)入等離子區(qū)62的等離子流一起從噴嘴44噴出。水從第二入口28供應(yīng)到等離子區(qū)62，在這個示例中，第二入口在炬42的絕緣塊56形成。水被等離子流分解，形成H+和OH-離子，離子在反應(yīng)腔中與PFC反應(yīng)和/或與被等離子流分解PFC所形成的種類反應(yīng)。
應(yīng)當(dāng)知道，上述各示例代表了本發(fā)明的不同示例，對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易產(chǎn)生其他的示例，這些示例都屬于由所附權(quán)利要求限定的發(fā)明范圍。
例如，在上面顯示的示例中，等離子消除裝置16具有三個分開的入口，分別接收排放的氣體流，離子源和等離子源氣體，入口的數(shù)量可通過含有離子源的流體傳輸?shù)入x子源氣體到等離子炬來減少。圖8顯示了對圖5所示的等離子炬的改進(jìn)，其中等離子源氣體和離子源氣體共同通過入口34輸送到等離子炬42。或者，如圖9所示，第二入口28可設(shè)置成直接提供離子源到位于等離子炬的電極48，54之間的腔58。在這些改進(jìn)中，離子源以分解狀態(tài)通過噴嘴進(jìn)入反應(yīng)腔40，即等離子流注入含有離子的反應(yīng)腔，這些離子可與氣體流中的氟碳組分反應(yīng)。類似地，在圖7所示的實(shí)施例中，離子源可與等離子源氣體一起傳輸?shù)降入x子炬80，或與等離子源氣體分開地傳輸?shù)角?8。作為另一種選擇，離子源可與排放氣體流混合傳輸?shù)降入x子炬80，在常規(guī)條件下，離子源不與排放氣體流的PFC組分反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種處理含氟化合物氣流的方法，所述方法包括從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流，通過孔注入產(chǎn)生的等離子流到腔中，傳輸H+和/或OH-離子源到等離子流，撞擊等離子流形成加熱的OH-和/或H+離子，并傳輸氣體流到加熱的離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述等離子源氣體包括可電離的惰性氣體，例如，氮?dú)饣驓鍤狻?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述等離子流通過在兩個電極之間形成電場，并傳輸?shù)入x子源氣體到所述電極之間形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，一個電極提供至少部分所述腔的壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述等離子流通過一個電極上形成的孔注入腔中。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，離子源傳輸?shù)降入x子流，然后注入等離子流到腔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)桨ǖ入x子源氣體的流體中的等離子流。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)脚c等離子源氣體分開的等離子流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)剿銮弧?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，與氣體流分開的離子源傳輸?shù)角恢小?br> 11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，氣體流直接傳輸?shù)角?，與其中加熱的離子反應(yīng)。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，與等離子流分開的氣體流傳輸?shù)角恢小?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氣體流通過等離子流傳輸?shù)郊訜岬碾x子。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述氣體流傳輸?shù)降入x子流，一起注入到腔中。
15.一種處理含氟化合物氣流的方法，所述方法包括從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流，添加氣體流到等離子流，通過孔注入等離子流和氣體流到反應(yīng)腔中，傳輸H+和/或OH-離子源到等離子流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述等離子源氣體包括可電離的惰性氣體，例如氮?dú)饣驓鍤狻?br> 17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述等離子流通過在兩個電極之間形成電場并傳輸?shù)入x子源氣體到所述電極之間形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，一個電極提供了至少部分所述腔的壁。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述等離子流通過在一個電極上形成的孔注入腔中。
20.根據(jù)權(quán)利要求15到19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)降入x子流，然后注入等離子流到腔中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)桨ǖ入x子源氣體的氣流中的等離子流。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)脚c等離子源氣體分開的等離子流。
23.根據(jù)權(quán)利要求15到20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)阶⑷肭恢械牡入x子流。
24.根據(jù)權(quán)利要求14到20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)綒饬髦械牡入x子流。
25.根據(jù)權(quán)利要求1到24中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述等離子流在大氣壓力附近或以下產(chǎn)生。
26.根據(jù)權(quán)利要求1到25中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述等離子流使用dc等離子炬產(chǎn)生。
27.根據(jù)權(quán)利要求1到26中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源包括水或水蒸汽。
28.根據(jù)權(quán)利要求1到26中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源包括酒精，如甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇和丁醇中的一種。
29.根據(jù)權(quán)利要求1到26中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源包括氫氣、碳?xì)浠衔?、氨氣和石蠟中的一種。
30.根據(jù)權(quán)利要求1到29中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述腔的溫度在環(huán)境溫度到1200℃的范圍內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述腔處于環(huán)境溫度。
32.根據(jù)權(quán)利要求1到30中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述腔的溫度處于400℃到1000℃的范圍。
33.根據(jù)權(quán)利要求1到32中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述腔的壓力處于10-3mbar到2000mbar的范圍。
34.根據(jù)權(quán)利要求1到33中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述離子源傳輸?shù)角恢薪佑|催化劑。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述催化劑包括鎢，硅，鐵，銠和鉑中的一種。
36.根據(jù)權(quán)利要求1到35中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氣體流接下來從腔傳輸?shù)綕袷綒怏w洗滌器。
37.根據(jù)權(quán)利要求1到36中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氣體流接下來從腔傳輸?shù)椒磻?yīng)介質(zhì)。
38.根據(jù)權(quán)利要求1到37中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述全氟化合物包括CF4，C2F6，CHF3，C3F8，C4F8，NF3和SF6中的一種。
39.一種處理含氟化合物氣體流的裝置，所述裝置包括反應(yīng)腔，從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流的機(jī)構(gòu)，并將產(chǎn)生的等離子流通過孔注入腔中；傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流的機(jī)構(gòu)，使其撞擊等離子流，形成加熱的OH-和/或H+離子；和傳輸氣體流到加熱的離子的機(jī)構(gòu)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于，所述產(chǎn)生等離子流的機(jī)構(gòu)包括在兩個電極之間產(chǎn)生電場的機(jī)構(gòu)，和傳輸?shù)入x子源氣體到電極之間形成等離子流的機(jī)構(gòu)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，一個電極提供了至少部分所述腔的壁。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41所述的裝置，其特征在于，孔位于一個電極。
43.根據(jù)權(quán)利要求39到42中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述傳輸OH-和/或H+離子源的機(jī)構(gòu)設(shè)置成可傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流，然后注入等離子流到腔中。
44.根據(jù)權(quán)利要求39到42中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述傳輸OH-和/或H+離子源的機(jī)構(gòu)設(shè)置成可傳輸OH-和/或H+離子源到腔中。
45.根據(jù)權(quán)利要求39到44中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流的機(jī)構(gòu)與傳輸氣體流到加熱的OH-和/或H+離子的機(jī)構(gòu)分開。
46.根據(jù)權(quán)利要求39到45中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述傳輸氣體流到加熱的OH-和/或H+離子的機(jī)構(gòu)設(shè)置成可直接傳輸氣體流到腔中。
47.根據(jù)權(quán)利要求39到46中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述傳輸氣體流到加熱的OH-和/或H+離子的機(jī)構(gòu)設(shè)置成可通過孔傳輸氣體流到含有等離子流的腔中。
48.一種處理含氟化合物氣體流的裝置，所述裝置包括反應(yīng)腔，從等離子源氣體產(chǎn)生等離子流的機(jī)構(gòu)，傳輸氣體流到等離子流的機(jī)構(gòu)，通過孔注入等離子流和氣體流到反應(yīng)腔的機(jī)構(gòu)，和傳輸OH-和/或H+離子源到等離子流的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種處理含全氟化合物氣流的方法，例如從半導(dǎo)體制造加工設(shè)備排放的流體流的處理方法。在一個實(shí)施例中，等離子焰炬用于從可電離氣體，如氮?dú)饣驓鍤?，產(chǎn)生等離子體。等離子注入到反應(yīng)腔，其容納有水蒸氣流和排放的流體流。可電離的流體與全氟化合物反應(yīng)使水蒸氣分解為加熱的H
文檔編號B01D53/68GK1917932SQ200580005015
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者J·R·史密斯, A·J·西利 申請人:英國氧氣集團(tuán)有限公司