TCCGA 90004-2023 泛半导体用尾气处理设备分解移除效率的测试方法

ICS13.020.40CCSE25CCGA中国工业气体工业协会团体标准T/CCGA90004—2023泛半导体用尾气处理设备分解移除效率的测试方法Protocolformeasuringdestructionorremovalefficiency(DRE)ofpoint-of-useabatementequipmentinpan-semiconductor2023-12-18发布 2024-01-18实施中国工气体协会 发布T/CCGA90004T/CCGA90004—2023II目 次前言 II112范引文件 13语定义 1试剂材料 2设备仪器 2分析骤 4结果算表示 5质量证质控制 5附录A（料）尾处理备分移效（DRE）式导计7附录B（范）检结果录 8T/CCGA90004T/CCGA90004—2023IIII前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件起草单位：埃地沃兹贸易（上海）有限公司、上海市计量测试技术研究院、台积电（中国）有限公司、中国电子气体生产与利用百人会。本文件主要起草人：朱文心、熊艳玲、刘翔宇、高艳秋、魏王慧、夏威偉T/CCGA90004T/CCGA90004—2023PAGEPAGE8泛半导体用尾气处理设备分解移除效率的测试方法范围本文件规定了泛半导体用尾气处理设备分解移除效率的测试方法。GB/T8979纯氮、高纯氮和超纯氮GB/T18867GB51401-2019电子工业废气处理工程设计标准EPA430-R-10-003电子制造中氟化温室气体消除设备分解移除效率（DRE）的协议（ProtocolforMeasuringDestructionorRemovalEfficiency(DRE)ofFluorinatedGreenhouseGasAbatementEquipmentinElectronicsManufacturing）3.13.2

GB51401-2019界定的及以下术语和定义适用于本标准。泛半体 pan-semiconductor集成电路、液晶光电和太阳能板的统称。尾气理备 point-of-useabatement（POU）安装在工艺生产设备附近，并对其排出的尾气进行处理的设备。主要包括燃烧水洗式、干式吸附式和等离子体式三类。3.33.4

分解除率 destructionorremovalefficiency评价工艺尾气是否达到预期处理效果的指标。中央气理统 centralizedabatementsystem位于废气系统的末端，在废气排入大气前对其所含的特定污染因子做最终的消减处理，并达到规定排放浓度或标准的处理系统。3.5工艺气 processoffgas泛半导体制程工艺产生的废气。3.63.7

全氟合物 perfluorinatedcompounds（PFCs）挥发有物 volatileorganiccompounds（VOCs）沸点在50～250℃之间，温度298.15K时蒸汽压大于等于0.01kPa，或者能够以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物，但不包括甲烷。3.8特种气 specialcontaminatedwastegas3.9示踪体 tracergas常见泛半导体的工艺尾气类型见表1。表1 泛导的艺类型编号气体类型举例1酸性废气SO2、H2S、Cl2、HCl、NO、NO22碱性废气NH3、NaOH3特种废气SiH4、B2H6、AsH3、NF3、CF4、BCl34挥发性有机物废气异丙醇（IPA）、丙酮氮气纯度≥99.999%的氮气。要求按GB/T8979执行。常用的示踪气体为SF6，纯度≥99.999%。要求按GB/T18867执行。21图1 工尾处系程图所需的检测仪器及辅助设备见表2。表2 检仪及助编号名称规格数量单位1傅里叶变换红外光谱仪详见表32台2便携式气体检测仪相对误差≤10%1台3质量流量控制器满量程流量1.00L/min1个4采样泵6L/min，极限压力不大于0.3mbar3个5采样过滤器可过滤0.1~1.0μm颗粒物3个6恒温加热套30~200℃，精度0.1℃若干米配置两台傅里叶变换红外光谱仪，分别位于尾气处理设备进口和出口管道。（10cm～40cm）（5m～10m）表3 傅叶换外仪的要能标要求性能指标要求光谱分辨率0.5cm-1或1.0cm-1红外光波长范围450cm-1～4500cm-1采样频率小于3s吸光度0.1～1.0校准曲线至少有三个非零校准点校准浓度点需覆盖待测样气浓度范围相关系数＞0.98（）如Cl2，F2）（MMS）（QMS）在采样进口安装采样泵，以收集流出物。采样泵需要有足够的抽气能力，避免气体回流。在取样管道中安装采样过滤器，以防止废气中的颗粒排放物污染和损坏检测仪器。存在。按图1的流程连接管道，并确认所有管道连接正确。打开氮气吹扫，充入氮气至115kPa。30min后，关闭氮气吹扫流量阀，监测系统并等待5min以获得稳定的压力读数并记录。再等待10min并记录第二次压力读数，若此时压降小于2.5kPa，则保压完成；若压降大于等于2.5kPa，检查管道和连接并重复测试。5min5min测试完成后，系统放空，保持氮气吹扫，直至残留气体的浓度示数为零。关闭所有气动阀，关闭仪器。尾气处理设备的分解移除效率（DRE）的数据处理和计算，依据EPA430-R-10-003进行，结果以百分比形式表示，取四位有效数字。若待测气体为化合物气体或臭氧，计算公式如下：……（1）式中：DF——稀释系数，无单位；C出口μmol/mol；C进口μmol/mol公式（1）（DF）………………（2）式中：Cμmol/mol；Cμmol/mol。若待测气体为单质（非惰性）气体，计算公式如下：……（3）式中：C出口——尾气处理设备出口的待测气体浓度，μmol/mol；Q出口——尾气处理设备出口的总气体体积流量，L/min；Q样气——尾气处理设备的待测气体体积流量，L/min。8详细推导和计算方法见附录A。质量保证和质量控制8.1零点校准和量值校准采样分析前，应用氮气对傅里叶变换红外光谱仪进行零点校准，绘制背景谱图。5%傅里叶变换红外光谱仪的校准曲线，应符合表3的要求。需符合GB51401-2019中第5～8章针对尾气处理设备的分解移除效率要求。表4 尾处设的移除率编号工艺废气分解移除效率要求1酸性废气（如：氮氧化物）≥90%2碱性废气≥99%3特种废气烷类废气≥99%全氟化合物废气≥95%（其中NF3≥98%）其它≥99%4挥发性有机废气≥95%附录A（资料性）尾气处理设备的分解移除效率（DRE）公式推导和计算方法（DRE）……（4）式中：m出口，mg/min；m进口，mg/min……（5）式中：C出口μmol/mol；C进口μmol/mol；Q出口L/min；。由于示踪气体通过尾气处理设备时，其分解移除效率为零，且流速固定。将公式（2）代入（5），得到DRE的计算公，如下：……（6）式中：C出口μmol/mol；C进口μmol/mol；Cμmol/mol；Cμmol/mol。如公式（6）所示，为检测尾气处理设备的分解移除效率，需实时监测尾气处理设备进出口的气体组分及相应的浓度。附录B（）表5 使傅叶换光谱检的据录检测日期检测时间工艺方法尾气处理设备型号仪器参数检测参数仪器压力（kPa）仪器温度（℃）气体名称进口平均浓度（μmol