無論是六氟化硫還是四氟化碳，都是能引發(fā)溫室效應(yīng)的溫室氣體，在我們的生產(chǎn)生活當(dāng)中，這兩種群體也時(shí)常見到。如果能將這兩種氣體在使用完畢之后變轉(zhuǎn)化回收，不是直接散發(fā)到空氣中，將在極大程度上保護(hù)環(huán)境。利用高溫電漿火炬進(jìn)行對(duì)CF4與SF6兩種全氟溫室氣體轉(zhuǎn)化就是目前科學(xué)家研究的事情。

  利用高溫電漿火炬進(jìn)行對(duì)CF4與SF6兩種全氟溫室氣體轉(zhuǎn)化，并利用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜儀進(jìn)行產(chǎn)物分析，探討O2進(jìn)料流量、載氣流量、微波功率與全氟化物進(jìn)料濃度對(duì)轉(zhuǎn)化效果與產(chǎn)物生成之影響，針對(duì)全氟化物建立一反應(yīng)熱力學(xué)模型，將其計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相比較，藉由轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)物組成來預(yù)估反應(yīng)器之反應(yīng)溫度并驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性，最后利用PECVD系統(tǒng)模擬半導(dǎo)體實(shí)廠測(cè)試，評(píng)估高溫火炬電漿應(yīng)用于半導(dǎo)體廠全氟廢氣削減之可行性。

  研究發(fā)現(xiàn)，添加與全氟化物等比例的O2可以有效抑制CFx及SFy自由基與F原子的再結(jié)合反應(yīng)，維持電漿實(shí)際之解離效果；提高全氟化物進(jìn)料濃度(流量)會(huì)使轉(zhuǎn)化效果降低，但能量使用效率則較高；另外載氣流量與微波功率決定電漿火炬反應(yīng)器之溫度，提高微波功率或降低載氣流量皆可提高反應(yīng)器溫度，使轉(zhuǎn)化效果提升。

  將熱力學(xué)模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，可預(yù)估本研究削減CF4的溫度介于1400~1800K間，而SF6則介于1200~1500K間；CO、NO、SOF2及SO2F2之模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值有所差異，主要由于上列物種可能于冷卻腔體或管線中持續(xù)與O2反應(yīng)，使產(chǎn)物趨勢(shì)發(fā)生變化；其馀產(chǎn)物趨勢(shì)皆與實(shí)驗(yàn)值相近，證明本研究之熱力學(xué)模型具相當(dāng)之準(zhǔn)確性。

  利用PECVD系統(tǒng)模擬蝕刻/腔體清潔之制程尾氣，發(fā)現(xiàn)PECVD系統(tǒng)對(duì)SF6的解離效果不佳，因此將製程尾氣導(dǎo)入電漿火炬進(jìn)行削減，藉由調(diào)整微波功率可使轉(zhuǎn)化效果達(dá)90%以上，證明高溫電漿火炬應(yīng)用于半導(dǎo)體全氟廢氣削減具有極佳之效果。