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四氟化碳是温室气体吗?如何去除四氟化碳气体

2017-08-26       900

四氟化碳分子式CF4,常温下为无色气体,四氟化碳只能微溶于水;对热非常稳定,化学性质比四氯化碳更不活泼。分子呈正四面体结构。四氟化碳是目前微电子工业中用量最大的等离子蚀刻气体,其高纯四氟化碳高纯气配高纯氧气的混合体。但此外四氟化碳也是一种造成温室效应的气体。它非常稳定,可以长时间停留在大气层中,是一种非常强大的温室气体。它在大气中的寿命约为50,000年,全球增温(全球暖化)系数是6,500(二氧化碳的系数是1),所以去除生产过程中不必要的四氟化碳气体非常重要。近期有一实验对去除四氟化碳气体作出了研究,接下来我们就来了解一下!



 不同添加气体对微波电浆反应器分解四氟化碳之影响分析
 本研究以低温微波电浆反应器探讨加入不同比例的添加气体对于全氟化物的分解去除效率的影响,实验中採用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)来定量分析DRE值,并对处理后的产物分析、系统能量损耗及经济价值考量来进行讨论。
 实验中使用自行设计之微波电浆反应器,以CF4为模式气体,配合多种参数设定:CF4进流量、添加气体(氩气、一般空气、甲烷、氮气与氧气)与微波电浆输出功率大小,在控制总进流量的情况下探讨不同添加气体对微波电浆系统处理CF4的分解去除效率。经适当修正各个操作参数后(微波电浆功率900W、频率200Hz、总进流量500sccm、添加气体为100sccm空气),DRE值可从14.7%(无添加气体)提升至37.6%,且可获得较高的能量效益与成本效益。
在添加气体方面,添加气体可提高系统对CF4的去除率,不同的添加气体对CF4之DRE值有10%~40%的提升,其中以添加100sccm氩气提升的DRE值最多(40%)。以微波电浆输出功率方面而言,提高电源输出功率表示输出的微波能量增加,所以对系统处理CF4可以得到较高的去除率;但因本研究受流量控制及电源输出功率的限制,故DRE值较其他研究者低,如能将电浆功率提升应更能提高DRE值。在产物分析方面,则以傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)分析CF4经电浆火炬分解后之气体,发现产物有CO2、H2O、HF、NO2和未分解的CF4。


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