用于半导体气相外延工艺的废气处理系统及方法、装置制造方法及图纸

本申请提供了一种用于半导体气相外延工艺的废气处理系统及方法、装置。该方法包括：响应于气相外延工艺机台发送的制程气体为废气的信号，使废气进入废气处理装置中，并接收废气中氢气的流量数据；根据流量数据计算将氢气完全燃烧所需的第一压缩干燥空气的标准量；根据标准量调节进入废气处理装置的第一压缩干燥空气的流量；使甲烷和第二压缩干燥空气进入废气处理装置的燃烧器中，并使甲烷和第二压缩干燥空气在燃烧器中进行燃烧，产生热量；在热量下，使废气中的氢气在废气处理装置中与第一压缩干燥空气中的氧气完全燃烧，从而得到处理。本申请提供处理工艺可准确判断处理氢气的时机，且可保证废气中的氢气被完全处理。且可保证废气中的氢气被完全处理。且可保证废气中的氢气被完全处理。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体气相外延工艺的废气处理系统及方法、装置


[0001]本申请涉及半导体制程废气的净化技术，特别地，涉及一种用于半导体气相外延工艺的废气处理系统及方法、装置。

技术介绍

[0002]在半导体科学技术的发展中，气相外延发挥了重要作用，该技术已广泛用于硅半导体器件和集成电路的工业化生产。采用化学气相沉积生长方法满足晶体的完整性、器件结构的多样化，装置可控简便，批量生产、纯度的保证、均匀性要求。气相硅外延生长是在高温下使挥发性强的硅源与氢气发生反应或热解，生成的硅原子淀积在硅衬底上长成外延层。同时还需要封闭反应室通高纯氢气排除反应室中的空气，会有大量的氢气排放，需要做处理。
[0003]目前处理氢气的方式有氮气稀释和燃烧两种方式。氮气稀释的方式是通入大量的氮气，将氢气稀释到爆炸极限以下，是一种物理处理方式，需要浪费大量的氮气，同时还存在爆炸的潜在安全风险。目前的燃烧处理装置，使用固定燃气流量的处理方式，无论其是否处理氢气还是非氢气类的废气，燃烧处理装置都将燃气流量进行固定流量的方式进行燃烧处理。此种方式并没有根据废气的物理化学性质进行分析调控能源，使得能源的消耗增加；与氢气燃烧反应的空气是由风机提供，没有进行流量控制，由于氢气燃烧的火焰温度可达1430℃，过剩的空气在高温下会产生热型氮氧化物，对环境造成危害。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本申请提供了一种针对半导体气相外延工艺产生的废气中的氢气的处理工艺，使其得到有效处理。
[0005]本申请的第一目的是提供用于半导体气相外延工艺的废气处理系统，所述废气包括氢气，所述系统包括：
[0006]燃烧管路，包括甲烷进气管路、安装有第一压缩干燥空气质量流量控制器的第一压缩干燥空气管路和第二压缩干燥空气管路；
[0007]制程进气管路，安装有氢气流量计；
[0008]废气处理装置，分别与所述第一压缩干燥空气管路、所述制程进气管路相连，所述废气处理装置还安装有燃烧器和总控制器，所述燃烧器分别与所述甲烷进气管路和所述第二压缩干燥空气管路相连，所述总控制器分别与气相外延工艺机台、所述第一压缩干燥空气质量流量控制器和所述氢气流量计相连，所述总控制器用于判断所述气相外延工艺机台是否发送制程气体为所述废气的信号以及根据所述废气中氢气的流量调节所述第一压缩干燥空气管路的压缩干燥空气的流量。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述制程进气管路还安装有回火防止器，所述回火防止器与所述总控制器相连。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述制程进气管路还安装有温度传感器和氮气吹扫装
置，所述温度传感器和所述氮气吹扫装置分别与所述总控制器相连。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述甲烷进气管路安装有甲烷质量流量控制器，所述第二压缩干燥空气管路安装有第二压缩干燥空气质量流量控制器，所述甲烷质量流量控制器和第二压缩干燥空气质量流量控制器分别与所述总控制器相连。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述制程进气管路的入口还安装有三通阀。
[0013]本申请的第二目的是提供一种用于半导体气相外延工艺的废气处理方法，所述废气包括氢气，所述方法包括：
[0014]响应于气相外延工艺机台发送的制程气体为所述废气的信号，使所述废气进入废气处理装置中，并接收所述废气中氢气的流量数据；
[0015]根据所述流量数据计算将氢气完全燃烧所需的第一压缩干燥空气的标准量；
[0016]根据所述标准量调节进入所述废气处理装置的所述第一压缩干燥空气的流量；
[0017]使甲烷和第二压缩干燥空气进入废气处理装置的燃烧器中，并使甲烷和所述第二压缩干燥空气在所述燃烧器中进行燃烧，产生热量；
[0018]在所述热量下，使所述废气中的氢气在所述废气处理装置中与所述第一压缩干燥空气中的氧气完全燃烧，从而得到处理。
[0019]在本申请的一些实施例中，上述方法还包括：
[0020]判断所述废气的进气管路是否回火；
[0021]若是，断开所述废气的进气管路。
[0022]在本申请的一些实施例中，上述方法还包括：
[0023]检测所述废气的进气温度；
[0024]响应于所述进气温度超过设定值，采用氮气吹扫所述废气的进气管路。在本申请的一些实施例中，上述方法还包括：
[0025]调节甲烷和所述第二压缩干燥空气的流量，使甲烷和所述第二压缩干燥空气按比例进入所述燃烧器中。
[0026]本申请的第三目的是提供一种装置，其包括：
[0027]处理器；以及
[0028]存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法。
[0029]本申请提供的用于半导体气相外延工艺的废气处理工艺通过与气相外延工艺机台的通讯，可准确判断处理氢气的时机，而且可根据氢气的进气量对压缩干燥空气的流量进行控制，从而保证废气中的氢气被完全处理。
[0030]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0031]图1为本申请一实施例提供的用于半导体气相外延工艺的废气处理系统的结构示意图。
[0032]图2为本申请另一实施例提供的用于半导体气相外延工艺的废气处理系统的结构示意图。
[0033]图3为本申请一实施例提供的用于处理半导体气相外延工艺的废气的工艺流程图。
[0034]图4为本申请另一实施例提供的用于处理半导体气相外延工艺的废气的工艺流程图。
[0035]图5为本申请又一实施例提供的用于处理半导体气相外延工艺的废气的工艺流程图。
[0036]图6为本申请又一实施例提供的用于处理半导体气相外延工艺的废气的工艺流程图。
[0037]图7为本申请又一实施例提供的用于处理半导体气相外延工艺的废气的工艺流程图。
[0038]图8为本申请又一实施例提供的用于处理半导体气相外延工艺的废气的工艺流程图。
具体实施方式
[0039]以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。
[0040]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0041]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体气相外延工艺的废气处理系统，所述废气包括氢气，其特征在于，所述系统包括：燃烧管路，包括甲烷进气管路、安装有第一压缩干燥空气质量流量控制器的第一压缩干燥空气管路和第二压缩干燥空气管路；制程进气管路，安装有氢气流量计；废气处理装置，分别与所述第一压缩干燥空气管路、所述制程进气管路相连，所述废气处理装置还安装有燃烧器和总控制器，所述燃烧器分别与所述甲烷进气管路和所述第二压缩干燥空气管路相连，所述总控制器分别与气相外延工艺机台、所述第一压缩干燥空气质量流量控制器和所述氢气流量计相连，所述总控制器用于判断所述气相外延工艺机台是否发送制程气体为所述废气的信号以及根据所述废气中氢气的流量调节所述第一压缩干燥空气管路的压缩干燥空气的流量。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制程进气管路还安装有回火防止器，所述回火防止器与所述总控制器相连。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制程进气管路还安装有温度传感器和氮气吹扫装置，所述温度传感器和所述氮气吹扫装置分别与所述总控制器相连。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述甲烷进气管路安装有甲烷质量流量控制器，所述第二压缩干燥空气管路安装有第二压缩干燥空气质量流量控制器，所述甲烷质量流量控制器和所述第二压缩干燥空气质量流量控制器分别与所述总控制器相连。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制程...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春水，杨春涛，张坤，蔡传涛，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：