半导体废气处理设备及其燃烧腔温控方法、存储介质与流程

本发明涉及半导体设备，特别涉及一种半导体废气处理设备及其燃烧腔温控方法、存储介质。

背景技术：

1、半导体制程被广泛应用于各项产业，ulsi、tft-lcd到现在的微机电(mems)产业，均以半导体制程为产品的制造流程，其中的制程包括如干蚀刻、氧化、离子布植、薄膜沉积等。而气体的使用在半导体制程中一直扮演着重要的角色，因为气体可以产生塑造半导体电气特性所需的化学反应。并且，在半导体行业的生产过程中，由于需要大量使用化学品和特殊气体，因此生产环节会持续产生大量有毒有害的工艺废气，同时，生产环节仅能使用掉部分气体，剩余的大部分则当作废气排放。工艺废气需要与生产工艺同步进行收集、治理和排放，废气处理系统及设备是客户生产工艺不可分割的组成部分，其安全稳定性直接关系到客户的产能利用率、产品良率、员工职业健康及生态环境。故在半导体生产线上(尤其8英寸、12英寸晶圆)都已经用半导体废气处理设备(local scrubber)来处理生产线中各个工艺产生的废气。在半导体行业中，半导体废气处理设备中主要是高温处理或吸附处理等。

2、高温处理常用的有电加热式和燃烧式，对废气处理的最佳温度通常为800℃。其中，燃烧式的半导体废气处理设备会受废气的进气量影响，进气量的大小会直接影响半导体废气处理设备的燃烧腔内的温度，具体表现为燃烧腔的温度与废气进气量负相关，即随着废气进气量的增大，燃烧腔的温度会降低，温度降低而达不到最佳温度的要求，容易导致未完全处理的废气被排放至厂务端。现有使用天然气作为燃料的半导体废气处理设备，可以理解的是，燃烧腔的温度与天然气的供应量正相关，即天然气的供应量越多，燃烧腔的温度就越高。为了调节燃烧腔的温度，只能手动调节天然气管路上的阀门，以此调整天然气的供应量，但废气进气量是时刻变化的，手动调节无法紧跟上废气进气量的变化，不能做到及时调节，导致燃烧腔的温度波动较大，无法保证燃烧腔的温度处于最佳状态，造成废气进气量大时部分工艺废气未完全处理或者废气进气量小时还高能耗运转。并且，生产中有时会发生废气进气量骤然增大的情况，等到发现温度升高，再去调节天然气的供应量，就已经滞后了，会导致未完全处理的工艺废气被排放至厂务端。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体废气处理设备及其燃烧腔温控方法、存储介质，可以实现对燃烧腔温度的自动控制，根据燃烧腔的温度变化及时调整天然气的进气量，确保进入燃烧腔的工艺废气都能够被完全处理，还能在废气进气量小时或者废气进气量为零时，实现低能耗运载。

2、为了达到上述目的，基于本发明的一个方面，本发明提供了一种半导体废气处理设备，其包括：

3、燃烧腔；

4、温度监测单元，其安装在燃烧腔中；

5、管路组件，其包括第一进气管道、第二进气管道和排气管道，所述第一进气管道、所述第二进气管道和所述排气管道均与所述燃烧腔连通，所述第一进气管道中用于通入天然气，所述第二进气管道中用于通入工艺废气；

6、控制单元，其包括控制器和阀门，所述阀门设置在所述第一进气管道上，所述控制器用于根据所述温度监测单元所监测到的温度控制所述阀门的开合度，以使所述温度监测单元所监测到的温度保持在预设温度范围内。

7、可选的，当所述温度监测单元监测到的温度高于所述预设温度范围的上限值时，所述控制器控制所述阀门的开合度减小；当所述温度监测单元监测到的温度低于所述预设温度范围的下限值时，所述控制器控制所述阀门的开合度增大。

8、可选的，所述预设温度范围为780℃-820℃。

9、可选的，所述控制器控制所述阀门的开合度，使天然气的流量调控范围为15l/min～35l/min。

10、可选的，所述半导体废气处理设备还包括气体流量计，所述气体流量计设置在所述第二进气管道上。。

11、可选的，当所述气体流量计所检测到的气体流量大于流量阈值时，所述控制器控制所述阀门的开合度增大。

12、可选的，所述阀门为电磁阀或机械阀。

13、可选的，所述半导体废气处理设备还包括冷却箱装置和喷淋塔，所述冷却箱装置的上游端与所述排气管道连接，所述喷淋塔位于所述冷却箱装置的下游端。

14、基于本发明的另一个方面，本发明还提供一种半导体废气处理设备的燃烧腔温控方法，所述半导体废气处理设备包括燃烧腔、第一进气管道、第二进气管道和排气管道，所述第一进气管道、所述第二进气管道和所述排气管道均与所述燃烧腔连通，所述第一进气管道中用于通入天然气，所述第二进气管道中用于通入工艺废气，所述方法包括：

15、监测所述燃烧腔内的温度；

16、当所述燃烧腔内的温度在预设温度范围之外时，调整所述第一进气管管道中的气体流量，以使所述燃烧腔内的温度保持在预设温度范围内。

17、基于本发明的再一个方面，本发明还提供一种存储介质，其上存储有可被读写的程序，所述程序被执行时实现如上所述的燃烧腔温控方法。

18、如上配置，本发明设置温度监测单元用以实时监控燃烧腔的温度，同时设置控制单元，控制单元的控制器根据温度监测单元所监测到的温度来控制阀门的开合度，以便控制天然气的进气量，从而控制燃烧腔的温度。本发明可以实现对燃烧腔温度的自动闭环控制，不再手动调节，可以根据燃烧腔的温度变化及时调整天然气的进气量，使燃烧腔的温度保持在最佳范围内，从而确保进入燃烧腔的工艺废气都能够被完全处理，并且，本发明还能在废气进气量小时或者废气进气量为零时(即上游设备空闲，没有产生废气)，实现低能耗运载，节省了生产成本。

技术特征：

1.一种半导体废气处理设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体废气处理设备，其特征在于，当所述温度监测单元监测到的温度高于所述预设温度范围的上限值时，所述控制器控制所述阀门的开合度减小；当所述温度监测单元监测到的温度低于所述预设温度范围的下限值时，所述控制器控制所述阀门的开合度增大。

3.如权利要求1所述的半导体废气处理设备，其特征在于，所述预设温度范围为780℃-820℃。

4.如权利要求1所述的半导体废气处理设备，其特征在于，所述控制器控制所述阀门的开合度，使天然气的流量调控范围为15l/min～35l/min。

5.如权利要求1所述的半导体废气处理设备，其特征在于，所述半导体废气处理设备还包括气体流量计，所述气体流量计设置在所述第二进气管道上。

6.如权利要求5所述的半导体废气处理设备，其特征在于，当所述气体流量计所检测到的气体流量大于流量阈值时，所述控制器控制所述阀门的开合度增大。

7.如权利要求1所述的半导体废气处理设备，其特征在于，所述阀门为电磁阀或机械阀。

8.如权利要求1所述的半导体废气处理设备，其特征在于，所述半导体废气处理设备还包括冷却箱装置和喷淋塔，所述冷却箱装置的上游端与所述排气管道连接，所述喷淋塔位于所述冷却箱装置的下游端。

9.一种半导体废气处理设备的燃烧腔温控方法，所述半导体废气处理设备包括燃烧腔、第一进气管道、第二进气管道和排气管道，所述第一进气管道、所述第二进气管道和所述排气管道均与所述燃烧腔连通，所述第一进气管道中用于通入天然气，所述第二进气管道中用于通入工艺废气，其特征在于，所述方法包括：

10.一种存储介质，其上存储有可被读写的程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求9所述的燃烧腔温控方法。

技术总结本发明提供了一种半导体废气处理设备及其燃烧腔温控方法、存储介质，半导体废气处理设备包括：燃烧腔；温度监测单元，其安装在燃烧腔中；管路组件，其包括第一进气管道、第二进气管道和排气管道，第一进气管道、第二进气管道和排气管道均与燃烧腔连通，第一进气管道中用于通入天然气，第二进气管道中用于通入工艺废气；控制单元，其包括控制器和阀门，阀门设置在第一进气管道上，控制器用于根据温度监测单元所监测到的温度控制阀门的开合度，以使温度监测单元所监测到的温度保持在预设温度范围内。本发明可以实现对燃烧腔温度的自动控制，根据燃烧腔的温度变化及时调整天然气的进气量，确保进入燃烧腔的工艺废气都能够被完全处理，还能在废气进气量小时或者废气进气量为零时，实现低能耗运载。技术研发人员：陈力钧,侯书凯受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16