[实用新型]废气处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体制造企业生产过程中的废气处理装置。

背景技术

在半导体制造过程中会产生大量的废气，例如，在利用化学气相沉积(CVD)工艺沉积多晶硅或二氧化硅层时要利用大量的硅烷(SiH₄)气体或其它含硅气体，用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺沉积各种非晶硅、微晶硅和纳米硅薄膜时也需要用到大量的硅烷气体，此外，掺杂和离子注入等工艺需要用到硼烷(B₂H₆)和磷烷(PH₃)等气体。由于硅烷能在空气中自燃，硼烷和磷烷也是有毒气体，因此出于安全和环保的考虑，这些工艺过程结束后大量的剩余反应气体不能直接排放到大气中。

一般而言，沉积设备中的含硅烷的剩余反应气体必须经过废气洗涤器处理，以免对大气造成污染。因此，与沉积设备配套的废气处理器是不可缺少的重要部分。硅烷等气体必须经过滤或者转化成可被安全处置的物质。通常是将硅烷在燃烧室中加以燃烧，一般以天然气为燃料，这时硅烷SiH₄经过反应转化成二氧化硅(SiO₂)。但是以天然气为燃料，如果系统突然发生故障，例如燃烧室的进气口出现故障，残留的SiH₄就会在燃烧室中聚集，很有可能导致随后不可控制的燃烧，燃烧室就有可能成为爆炸源。湿法洗涤器和其它处理设备也已经应用于硅烷废气的处理。美国专利6174349提供了一种结合燃烧箱的潮湿洗涤器。美国专利5955037提供了一种氧化的处理方法。美国专利5320817使用一种可生成氢铝化合物的金属盐来清除硅烷。其它类型的湿洗涤器是基于湿的化学反应，让硅烷和诸如氢氧化钠(NaOH)的雾状物反应，这种方法效率高，处理量大，但是过程和设备非常复杂，容易出故障。另外一种处理硅烷的技术是通过所谓的“干处理器”将低压的高密度等离子体施加在含有硅烷的废气混合物中，硅烷被分解沉积在表面积很大的多层电极上面，电极被定期地更换和清理。然而这种方法由于气体管道压力的不断变化和混合废气的合成物的存在，经常导致等离子体的消失。此外，95％-99％的处理效率并不能达到当今政府机构制定的严格的安全和环保规章和要求。

现有的废气处理设备均不同程度地存在成本和运行费用昂贵，维修和保养要求高，产生液体或固体污染物，存在操作危险，或者占据空间较大等问题，另外，传统的废气处理设备的性能很大程度上取决于混合废气中气体的类型，每一种废气混合物都需要一种特定的化学方法来处理，不能够同时处理掉所有的废气，不适用于低成本和大批量生产半导体器件的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种废气处理装置，能够以低成本和简单可靠的方式将多种半导体生产过程中产生的废气处理为无害的物质后排放，而且具有很高的废气处理率。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种废气处理装置，所述装置包括炉体，在所述炉体内部具有由加热部件定义的高温通道，所述高温通道中装满碎块填充物，所述炉体上包括进气口和出气口，废气从进气口进入高温通道，流过所述填充物后由出气口排出，所述进气口和出气口处具有隔栅，用于限制所述填充物并允许气体流过。

优选地，所述填充物为碎砖石，鹅卵石，瓦片、碎玻璃、碎陶瓷片中的一种或组合。

优选地，所述加热部件包括金属管和金属管外缠绕的电阻丝。

优选地，所述金属管为钢管、铁管或铝管。

优选地，所述加热部件定义的高温通道中的温度保持在500℃～700℃。

优选地，所述高温通道长度大于0.5米，直径大于10厘米。

优选地，所述高温通道为圆台形。

优选地，所述高温通道中具有至少一个一端固定的隔板，用于将所述高温通道分隔为蜿蜒狭长的气体通路。

优选地，所述隔板为奇数个时，所述进气口和出气口位于所述炉体的同一侧；所述隔板为偶数个时，所述进气口和出气口分别位于所述炉体的两侧。

优选地，所述高温通道中具有至少一个两端固定的隔板，用于将所述高温通道分隔为独立的复数个层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：