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Tech
Notes
技術專文
其中水解反應產生的聚矽氧烷(SiH 2 O) 4 其體積較大,較 最後,因製程氣體DCS的沸點溫度8.3℃、NH 3 的沸點溫
高溫氧化反應產生的二氧化矽SiO 2 更容易在Local Scrubber內 度-33.4℃、製程副產物HCl的沸點溫度-85.1°C、H 2 的沸點溫
部攔截捕捉,避免造成Local Scrubber出口風管的阻塞,因 度-252.8°C,在常溫常壓下皆為氣態,其尾氣排放管路不需
此,我們採取正面迎戰的方式,對Local Scrubber前段水洗 配置加熱帶即可確保管內氣體不至於發生冷凝。故亦可將控
進行改造,在前段水洗的管路內壁製造出水幕,避免Powder 制於120°C的加熱帶關閉,以及控制於200°C及75LPM的Hot
黏附在管路內壁,並將前段水洗的水氣限制在管路內壁有水 N 2 關閉。以解決前述DCS於>100°C自行分解,分解後產生Cl 2
幕的區域,如此可將DCS反應在水洗端,並將其水解產生的 對管路造成腐蝕的問題,且可避免若管路不慎氣密不良其吸
聚矽氧烷(SiH 2 O) 4 留存於Local Scrubber水槽內部,減少Local 入的空氣會與高溫(>58°C)的DCS反應,產生SiO 2 固態物質造
Scrubber出口風管的阻塞及PM2.5粉塵的排放。而DCS尾氣另 成管路阻塞的問題。
包含製程產生及Local Scrubber處理產生的HCl副產物,亦可
藉由水洗方式完全處理之。(圖8) 4、結果與分析
在研究並確認上述製程機台的製程尾氣及其處理方式,
HCl (g) + H 2 O (l) → H 3 O (aq) + Cl (aq) (水解反應)
+
-
進一步依據iSystem所得之氣體實際流量,以最佳化進行Local
Scrubber運轉參數的設定。本文將以此CVD AMAT Olympia
其次,同屬於N 2 製程尾氣的A, B Pump,因其N 2 於機台
SiN ALD製程所使用之WTC-300電熱水洗式Local Scrubber,
製程腔體沖吹,會帶有少量NH 3 及DCS,將其排氣管路接至
說明最佳化運轉方式的尾氣處理結果,並同時達成Local
處理DCS的LSC-B,除了可確保NH 3 與DCS的去除,其N 2 亦
Scrubber節能及穩定運轉之成效。
可對DCS尾氣包含製程產生的氫氣H 2 進行稀釋的效果。在此
配置的LSC-B考量對H 2 以高溫氧化的方式處理,依其燃點溫 4.1 Local Scrubber去除效率量測之實驗設計
度(>573.8℃)將其腔體溫度設定於650℃,以對H 2 進行氧化 依據本文前述針對製程尾氣於Local Scrubber的配置,
反應。但針對氫氣H 2 亦可確認其濃度是否已稀釋於爆炸下限 LSC-A會接收並處理來自AA, BA Pump排氣的製程尾氣,主
(Lower Explosion Limit, LEL)之下,以確認再進一步降低腔體 要為NH 3 。LSC-B會接收並處理來自AB, BB Pump以及A, B
溫度的機會。 Pump排氣的製程尾氣,主要為DCS, HCl, H 2 。此外,依據前
述針對製程尾氣特性,將AA, BA, AB, BB Pump後端的Hot N 2
2H 2(g) + O 2(g) → 2H 2 O (g) (熱氧化反應) 關閉,以及將AA, BA, AB, BB, A, B Pump後端的加熱帶關閉。
圖8、Local Scrubber前段水洗針對DCS處理之改善
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