[發明專利]NF3氣體檢測預處理爐

在審

• 申請號: 202011088574.0
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112415134A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 鄭銳
• 申請（專利權）人: 南通崢麒環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/44;F27B17/02
• 代理公司: 上海海貝律師事務所 31301
• 代理人: 宋振宇

本發明公開了一種NF3氣體檢測預處理爐，包括外殼，外殼一側設置待測氣體NF3的氣嘴進氣口，和轉化氣體NO2的氣嘴出氣口，另一側安裝PCBA、PCB材質環氧玻璃布層壓板F4、單面布元器件；設置包含NF3氣體進氣口和NO2出氣口的外殼，在進氣口上游安裝穩流閥，保證NF3進氣流量穩定在200～250ml/min內；將反應質加熱并恒定保持在設計溫度的恒溫內腔，內部安裝有陶瓷加熱元件和測溫PT100熱電阻，兩者與恒溫內腔間通過無機粘結劑氣密封接。

技術領域

本發明涉及NF3氣體檢測相關技術領域，更具體地說是一種NF3氣體檢測預處理爐。

背景技術

半導體制造工藝流程中使用蝕刻或清洗的三氟化氮(NF3)氣體，具有極高的溫室效應潛值(GWP)，其GWP為17200，大氣中存留時間約740年。隨著半導體行業的快速發展，其排放量逐年上升。2008年聯合國環境大會將NF3增列為限制排放的溫室氣體。NF3有毒，允許最高濃度(threshold limit value,TLV)是10ppm，長期高濃度接觸會導致肝臟和腎臟損傷，急性高劑量可引發缺氧中毒死亡。

在線監測NF3氣體泄漏，及時采取對策，可以避免持續排放對人員和周邊環境造成傷害。目前NF3氣體無法直接通過電化學反應檢測，可以事先通過高溫熱裂解成氟化氫(HF)，中溫催化轉化成二氧化氮(NO2)，再進行檢測。

本發明申請方案首次利用NF3氣體與反應質的中溫固相反應(200～400℃)，通過檢測反應生成的二氧化氮(NO2)氣體來檢測NF3氣體濃度，檢測原理簡單，制造成本低廉，性能穩定可靠。

發明內容

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種NF3氣體檢測預處理爐，通過檢測經預反應生成的NO2氣體來對NF3氣體進行檢測。

具體技術方案為：

NF3氣體檢測預處理爐，包括外殼，外殼一側設置待測氣體NF3的氣嘴進氣口，和轉化氣體NO2的氣嘴出氣口，另一側安裝PCBA、PCB材質環氧玻璃布層壓板F4、單面布元器件；所述外殼內為內腔，在外殼與內腔之間，氣嘴進氣口連接進氣連通管，氣嘴出氣口連接出氣連通管，所述進氣連通管、出氣連通管連接內腔，所述內腔內設置發熱元件，所述發熱元件內為反應質安裝區域，進出內腔設有石英棉阻擋層，分隔固定反應質，所述內腔內設置預熱盤管，發熱元件在預熱盤管內，所述內腔內設置測溫元件，所述測溫元件與PCBA連接。

上述的NF3氣體檢測預處理爐，其中：反應質選材是能夠在200～400℃，與NF3反應生成對應的金屬氟化合物和氮氧化物氣體，反應可持續，反應質使用率大于80％，NF3轉化率大于90％，生成氮氧化物氣體組成穩定。

上述的NF3氣體檢測預處理爐，其中：反應質材料包括三個組分：(1)疏松多孔或薄殼的伽馬相或無定形的氧化鋁載體；(2)起固氟作用的錳/鈷/鐵等金屬元素；包括不限于氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、硅酸鹽；(3)促進NF3低溫分解的金屬，包括不限于鉀、鈣、鎂，和堿金屬、堿土金屬元素，包括不限于碳酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、硅酸鹽。

上述的NF3氣體檢測預處理爐，其中：實際應用時，反應質材料是組分(1)單獨使用，或者(1)+(2)、(1)+(2)+(3)混合使用，但必須有氧化鋁存在，氧化鋁載體是經過摻雜改性的無定形化合物，或是單一晶型伽馬相的單一化合物；包括不限于錳、鈷、鐵的過渡金屬元素，單獨使用或復配使用，作用是與NF3反應生成對應的金屬氟化物，固定氟元素；堿金屬、堿土金屬元素，單獨使用或復配使用，作用是與NF3有較高反應活性，能夠在低溫下促進NF3的分解，提高NF3的分解率，同時促進反應副產物NOx的生成。