等離子體(Plasma)- 廢氣處理系統的替代能源
DAS STYRAX 等離子濕式系統比同類的燃燒-水洗式系統具有更高的能源效率，並有助於減少對環境的影響。
全氟化合物 (PFC) 如 CF4、SF6 或 C2F6 用於微晶片的生產。這些氣體具有很高的全球暖化潛力，其化學和物理穩定性使其很難分解。尤其是 CF4，它是一種異常穩定的分子，其碳和氟原子之間的bond (C‑F bond) 極難被打破。
該分子既不會對陽光發生反應，也不會受到活性氫氧自由基 (OH) 的攻擊，而氫氧自由基通常可以分解許多其他溫室氣體。在現代半導體製造廠中，數百個具有高能量輸入的廢氣消減系統可確保高效率地淨化晶片生產所產生的廢氣。一般而言，這些系統是以天然瓦斯為燃料的燃燒-水洗式系統。除了使用化石燃料之外，一個令人信服的替代方案是在等離子濕式系統中使用電能，這些系統可以使用來自可再生能源的電力來運作。
未來的 Subfab 是電氣化的
等離子技術為半導體工業提供了靈活且面向未來的廢氣處理解決方案。憑藉其高效分解具有高全球變暖潛力的污染物的能力，它為這一關鍵行業的可持續發展和 Subfab 區域的去碳化做出了重大貢獻。
等離子的使用和 Subfab 的電氣化有助於減少化石燃料的使用，從而顯著改善我們客戶的 ESG 範疇一平衡。結合可再生能源的使用，半導體製造商可以大幅減少直接和間接的溫室氣體排放。這可改善永續績效與 ESG 評等，在環境標準日益提高的市場中加強競爭力，並支援氣候目標的實現。
YouTube 是美國 Google Inc. 的子公司 YouTube LLC 所提供的服務。您可以在我們的隱私權政策中找到更多關於資料處理的資訊。如果您希望觀看此影片，您也同意（可隨時撤銷）根據 GDPR 第 49 條第 1 款 a) 將您的資料傳輸至美國，並進行相關的資料處理。
等離子濕法製程如何運作？
利用等離子體分解污染物是透過物理和化學過程進行的，當這些過程適當地結合起來時，就能達到淨化廢氣流的目的。該過程的核心是在兩個電極之間產生高能量的等離子狀態，可視為電弧。此電弧的溫度約為 10,000 開氏度(10,000 Kelvin)，會產生自由電子和離子。它在流動的氮載氣中產生，載氣會將電弧中的部分離子和電子帶入反應器中。最重要的是，電弧的高溫會轉移到載氣裡。其結果是一種肉眼也能看見的電漿火焰。等離子體火焰的高溫和高能成分與反應器中半導體製程的氣體分子相遇。等離子體火焰的高能量會破壞強大的分子鍵。等離子體中所達到的溫度會顯著促進熱分解，這在處理例如蝕刻製程中使用的非常穩定的 PFCs 時特別有利。
破壞的結構會產生活性自由基。這些自由基不會重新組合成有害的初始形式，而是會反應成無害的分子化合物。
PFCs 的成分需要額外的氧氣和氫氣，而氧氣和氫氣是以水的形式存在於反應空間中。舉例來說，這樣就可以控制碳與 CO2 的反應，以及氟與氫氟酸的反應。後者透過廢氣處理器(Scrubber)從廢氣流中洗掉，並可在系統中被中和。
技術實作範例： STYRAX 等離子濕式系統
我們創新的 STYRAX 等離子濕式系統使用直流等離子，以氮氣作為載氣，等離子割炬可提供 7–15 kW 的可調式功率輸出，並可根據需求進行調整。能量從等離子直接傳遞到廢氣中，確保了污染物的高效分解，尤其是在處理 PFC 氣體時。STYRAX 的靈活性使其可適用於不同的製程氣體，因此非常適合用於各種半導體製程。根據不同的應用，系統可進行客製化，並可用於蝕刻製程（例如 PFC 氣體）或 CVD 製程（例如 H2、SiH4）。
STYRAX 系統的一大特點是可靠性高，由於其堅固的設計和低維護要求，正常運行時間超過 98%。等離子割炬電源具有優異的 AC/DC 轉換效率，超過 95%。因此，可大幅降低廢氣淨化所需的能源，每年可節省數千美元的廢氣處理成本。
STYRAX 系統的另一個優點是節約資源：結合封閉式清洗迴路，可大幅降低耗水量。此外，還可選擇透過投加苛性蘇打或氫氧化鉀溶液來進一步降低耗水量，從而進一步提高半導體生產的可持續性。
無塵室製程工具與等離子消減之間的連結可實現智慧型系統控制，並對能源消耗進行動態調整。此外，系統還可以使用系統軟體解決方案，針對進入的氣體作出特別反應，並進一步使能源使用符合要求。這可進一步提高整體效率，並強調此廢氣消減系統在半導體生產的環保和經濟效率方面的前瞻性定位。
STYRAX 是一套行銷全球的成熟可靠系統。開發這套系統的特殊挑戰在於如何在不增加系統佔地面積、不增設服務區域或不影響性能的情況下增加等離子元件。由於我們自行開發了 AC/DC 電源供應器，因此能夠充分利用現有的空間。此外，只在必要時才進行調整。儘管電力系統和反應器頭已經修改，但系統的其他部分仍繼續使用經過驗證的 STYRAX 技術。這使得安裝和服務區域得以保留，同時提高了性能。
