[发明专利]离心减除设备

说明书

公开了一种减除设备以及方法。该减除设备用于处理来自半导体过程工具的流出物流，包括：第一处理级，该第一处理级可操作以燃烧该流出物流以提供经燃烧的流出物流，并且以用水处理该经燃烧的流出物流以提供第一级经处理流出物流，该第一级经处理流出物流包括经处理流体以及燃烧颗粒和水；以及第二处理级，该第二处理级可操作以在进口接收该第一级经处理流出物流，并且从该经处理流体离心地分离出至少一些燃烧颗粒和水，该经处理流体在经处理流体出口被提供作为第二级经处理流出物流。这样，可以有效地从该经燃烧的流出物流去除颗粒和水，而不需要不方便的静电除尘器。替代地，该第二处理级提供了在较小范围内的改进的颗粒捕获。而且，使用水有助于从经处理流体分离地保留颗粒。

技术领域

本发明涉及减除设备和方法。实施例涉及用于处理包含固体颗粒（诸如，例如SiO₂）以及酸性气体（诸如HCI）的流出物流的减除设备。

背景技术

气体处理设备是已知的。这种设备用于处理外延沉积过程引起的流出物气体。外延沉积过程越来越多地用于高速半导体装置，其用于硅半导体应用和化合物半导体应用。外延层是仔细生长的单晶硅薄膜。外延沉积在氢气氛中在高温（通常为约800℃至1100℃）和真空条件下使用硅源气体，该硅源气体通常是硅烷或者氯硅烷化合物中的一种，诸如，三氯硅烷或者二氯硅烷。外延沉积过程通常根据需要掺有少量的硼、磷、砷、锗或者碳用于制作的装置。供应至过程腔室的蚀刻气体可以包括卤化物，诸如，HCI、HBr、BCl₃、Cl₂和Br₂以及其组合。氯化氢（HCl）或者其它卤化物（诸如，SF₆或者NF₃）可以用于在过程进行之间清洁腔室。

在这些过程中，供应至过程腔室的气体的仅仅小部分在腔室内被消耗，并且因此供应至腔室的气体的大部分，与来自腔室内发生的过程的固态和气态副产物一起，被从腔室被排放。过程工具通常具有多个过程腔室，每个过程腔室可以处于沉积过程、蚀刻或清洁过程中的相应不同阶段。因此，在过程期间，由从腔室排放的气体的组合形成的废物流出物流可以具有多种不同成分。

在废物流被排出到环境中之前，该废物流被处理以从其中去除选择的气体和固体颗粒。通常使用填充塔式洗涤器从气体流中去除酸性气体（诸如HF和HCl），在填充塔式洗涤器中，酸性气体被流动通过洗涤器的洗涤液体带入溶液中。硅烷是自燃的，因此在废物流被输送通过洗涤器之前，通常的做法是使废物流输送通过热焚烧炉，以使硅烷或者废物流中存在的其它自燃气体与空气反应。任何全氟化合物（诸如NF₃）也可以在焚烧炉内被转化为HF。

当硅烷燃烧时，生成大量二氧化硅（SiO₂）颗粒。尽管许多这些颗粒可以通过填充塔式洗涤器内的洗涤液体将带入到悬浮液中，但已经观察到，洗涤液体对于相对更小的颗粒（例如，具有小于1微米的尺寸）的捕获相当弱。鉴于此，已知的是在洗涤器的下游设置静电除尘器以从废物流去除这些更小的颗粒。

尽管这种设备提供对流出物气体流的处理，但其具有多个不足。因此，期望的是提供一种改进的气体处理设备。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于处理来自半导体过程工具的流出物流的减除设备，包括：第一处理级，该第一处理级可操作以燃烧流出物流以提供经燃烧的流出物流，并且以用水处理该经燃烧的流出物流以提供第一级经处理流出物流，该第一级经处理流出物流包括经处理流体以及燃烧颗粒和水；以及第二处理级，该第二处理级可操作以在进口接收第一级经处理流出物流，并且以从经处理流体离心地分离出至少一些燃烧颗粒和水，该经处理流体在经处理流体出口被提供作为第二级经处理流出物流。