[发明专利]用于MOCVD减排的方法和系统

说明书

一种用于从由大容量金属有机化学气相沉积(MOCVD)(120)操作产生的废气流中去除有毒废物的系统，包括：第一冷阱(130)，其配置成在第一压力操作并冷凝和分离废气流中的有毒物质，以作为固体废物被去除；泵(140)，其连接到第一冷阱(130)并配置成增加废气流的压力；热裂解器(150)，其连接到泵(140)并配置成分解在第一冷阱(130)后残留在废气流中的有毒物质；第二冷阱(160)，其连接到热裂解器(150)并配置成在高于第一压力的第二压力操作，并冷凝残留在废气流中的分解后的有毒物质，以作为固体废物被去除；和洗涤器(170)，其连接到第二冷阱(160)并配置成吸收在第二冷阱(160)后残留在废气流中的有毒物质。还公开一种用于从由大容量金属有机化学气相沉积(MOCVD)(120)操作产生的废气流中去除有毒废物的方法。

技术领域

本公开的方面一般涉及用于去除废气流中有毒物质的技术，并且更具体地涉及用于减少金属有机化学气相沉积(MOCVD)过程的排放物的方法和系统。

背景技术

当使用MOCVD技术时，必须处理废气以去除有毒物质，该工艺一般被称为减排(effluent abatement)。对于GaAs MOCVD操作，这些有毒物质包括含有砷(不同形式的砷，如砷化氢气体(AsH₃)和砷蒸气)和一些量的镓的种类。在该减排过程中，来自MOCVD操作的排气首先通过冷阱以冷凝并收集一些有毒物质。冷阱的输出通过泵来增加压力，然后可能通过额外的冷阱以确保收集和去除所有可冷凝物质。随后，使用洗涤器(例如，湿式或干式洗涤器)吸收留在废气中的任何残留的砷化氢气体或砷。然后燃烧留在气体中的任何氢气以完成减排过程。

然而，该过程一般不用于大规模(即，大容量/高产出)制造，并且由于该工艺的组成部分未针对此类操作进行优化而容易出现问题。

因此，需要改进MOCVD减排过程及其一些组成部分，以便在很少维护的情况下处理由大容量操作产生的大量有毒物质。

发明内容

下面给出一个或多个方面的简要概述，以便提供对这些方面的基本理解。该概述不是对所有预期方面的广泛综述，并且既不旨在确定所有方面的关键或重要元素，也不旨在描绘任何或所有方面的范围。其目的是以简化形式给出一个或多个方面的一些概念，作为稍后给出的更详细描述的序言。

提出了一种新的GaAs MOCVD减排工艺，其使用新型冷阱和热裂解器，在很少维护的情况下处理由大容量操作产生的大量有毒物质。

在本公开的一个方面，一种用于从由大容量MOCVD操作产生的废气流中去除有毒废物的系统包括：第一冷阱，其配置成在第一压力操作并冷凝和分离所述废气流中的有毒物质，以作为固体废物被去除；泵，其连接到所述第一冷阱并配置成增加所述废气流的压力；热裂解器，其连接到所述泵并且配置成分解在所述第一冷阱后残留在所述废气流中的有毒物质；第二冷阱，其连接到所述热裂解器并配置成在高于所述第一压力的第二压力操作，并冷凝和分离残留在所述废气流中的分解后的有毒物质，作为固体废物被去除；和洗涤器，其连接到所述第二冷阱并配置成吸收在所述第二冷阱后残留在所述废气流中的有毒物质。所述系统可以还包括燃烧箱，该燃烧箱连接到所述洗涤器并配置成从所述废气流中去除可燃气体(例如，氢气)。

在本公开的一个方面，一种用于从由大容量MOCVD操作产生的废气流中去除有毒废物的方法包括：在配置成在第一压力操作的第一冷阱处，冷凝和分离所述废气流中的有毒物质，以作为固体废物被去除；在连接到所述第一冷阱的泵处，增加所述废气流的压力；在连接到所述泵的热裂解器处，分解在由所述第一冷阱冷凝后残留在所述废气流中的有毒物质；在连接到所述热裂解器并配置成在高于所述第一压力的第二压力操作的第二冷阱处，冷凝和分离残留在所述废气流中的分解后的有毒物质，以作为固体废物被去除；和在连接到所述第二冷阱的洗涤器处，吸收在由所述第二冷阱冷凝后残留在所述废气流中的有毒物质。所述方法可以还包括在连接到所述洗涤器的燃烧箱处从所述废气流中去除可燃气体(例如，氢气)。