[發明專利]回收和再利用工藝氣體的方法和設備

無效

• 申請號: 200780047239.2
• 申請日: 2007-11-13
• 公開（公告）號: CN101663079A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: W·H·惠特洛克
• 申請（專利權）人: 琳德股份有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 白益華;王 穎

發明領域

本發明涉及處理排氣流的方法和系統，所述排氣流包含可再循環組分與其它組分和雜質的混合物，所述方法和系統產生含全部可再循環組分的高純度產品。還產生一股或多股不含可再循環組分的廢棄物流。本發明尤其涉及制造半導體器件中使用的有價值可再循環組分的回收。

發明背景

大部分制造方法使用氣體，產生含可再循環組分的排氣流。大部分這些組分價格昂貴，因此，如果再循環將大大降低生產成本。另外，排出氣通常包含有毒、有反應性或難以處理的組分。在生產工藝中需使用昂貴且危險的氣體的半導體器件制造中尤其如此。

例如，許多半導體制造工藝使用或產生極有可能導致全球變暖的氣體，例如SF₆、C₂F₆和CF₄，這些氣體如果再循環將不會引起環境問題，而且降低了除去或處置它們所涉及的總成本。排氣流中其它可能的可再循環組分包括Xe(氙)、Kr(氪)、CF₄(四氟化碳)、C₂F₆(六氟乙烷)、SF₆(六氟化硫)、NH₃(氨)，以及不能與純水或各種含水溶液如KOH(氫氧化鉀)、NaOH(氫氧化鈉)或H₂O₂(過氧化氫)發生明顯反應或分解的組分。同樣，如果這些組分再循環，則可以大大節省總成本。

目前，來自半導體蝕刻或沉積工藝的工藝氣體不進行再循環。這些工藝氣體通常在加工室中使用后廢棄。如上所述，這些氣體可能較貴，可包括危險的性質。另外，在生產步驟中常常使用大量過量的工藝氣體，因此在生產步驟中高比例的工藝氣體并未消耗。這導致更高的成本和更大的危險性。對未使用的工藝氣體進行再循環可以明顯降低工藝的成本。

發明內容

本發明提供從制造工藝的排氣流中回收可再循環組分的方法和系統。具體地說，本發明提供了使來自制造工藝如半導體制造工藝的氣體組分再循環從而克服廢棄物排放可能帶來的危害并節省成本的方法和系統。

附圖簡要說明

圖1是根據本發明的一個實施方式的系統的加工室部分的示意圖。

圖2是根據本發明的一個實施方式的系統的洗滌器部分的示意圖。

圖3是根據本發明的一個實施方式的系統的干燥器部分的示意圖。

圖4是根據本發明的一個實施方式的系統的蒸餾部分的示意圖。

發明詳述

本發明涉及處理排氣流的方法和系統，所述排氣流包含可再循環組分與其它組分和雜質的混合物，所述方法和系統產生含全部可再循環組分的高純度產品。還產生一股或多股不含可再循環組分的廢棄物流。本發明尤其涉及制造半導體器件中使用的可再循環組分的回收。通過本發明方法和系統回收的可再循環組分可以是以下所列中的一種或多種：Xe、Kr、CF₄、C₂F₆、SF₆、NH₃，以及不能與純水或各種含水溶液如KOH、NaOH或H₂O₂發生明顯反應或分解的組分。

本發明的方法和系統可用于回收或產生任何高純度組分，具體的做法是根據要分離和回收的組分的不同物理性質(例如沸點)施加合適的溫度和壓力。下文描述了本發明的通用方法和系統，之后提供了更具體的實施例。

對含可再循環組分和其它組分或雜質的排氣流進行處理，產生適合再利用的高純度可再循環組分流和各種不含可再循環組分的廢棄物流，所述廢棄物流可以進一步處理而無需顧慮可再循環組分的釋放。例如，使用可再循環組分和其它進氣(例如氧氣)在等離子體室中進行硅蝕刻工藝可能產生排氣流。本發明將可再循環組分與其它組分和雜質分離，產生可再利用的高純度可再循環組分。本發明還除去廢棄物流中所有可再循環組分，這樣就不會釋放任何可再循環組分。