熱搜關鍵(jiàn)詞: 生物除臭係統 廢氣淨化塔 活性(xìng)炭吸附回收設備
1,半(bàn)導體廢(fèi)氣簡述
半導體製造工藝中(zhōng)需要使用多種特殊氣(qì)體、大量的酸、堿等化學品以及有機溶劑和揮(huī)發性液體,這些氣體和化學(xué)品在(zài)半導體製造(zào)的不同工藝(yì)中使用,產生酸性、堿性、有機廢氣,這些廢氣如果沒有經(jīng)過處理直接排放,將造(zào)成嚴(yán)重的汙染問題,不僅影響人們的身體健康,惡化大(dà)氣環境,造成環境汙(wū)染的公害事件等,因此,必須對半導(dǎo)體(tǐ)廢氣進行淨化處理後,達到大氣汙染物標準排放。
1.1 半導體廢(fèi)氣汙染物來源
(1)酸(suān)性/堿性工(gōng)藝廢氣
酸性廢氣來源於工藝(yì)流程中使(shǐ)用的各種酸液和酸性氣體對芯片的腐蝕過程和清洗過程,主要(yào)汙染物為氟化物、硫(liú)酸霧、氮氧化物(wù)、氯化氫;堿性廢氣來源(yuán)於刻蝕工序和工藝過程(chéng)中使用的氨水和氨氣,主要成分為(wéi)氨。
(2)有機廢氣
有機廢氣汙染物丙(bǐng)酮、甲醇、二甲苯和異丙醇來源於使用有機溶劑清洗和光刻過程。半導體製造工藝中(zhōng)使(shǐ)用的有機溶劑量比較大,因此,對有機廢氣處理采取單獨處理設備。
(3)特殊氣體工藝尾氣
特殊氣(qì)體工藝廢(fèi)氣是指在氧化、擴散、CVD沉積、離子注(zhù)入(rù)、幹法刻蝕等工序中產(chǎn)生的微量(liàng)矽烷、磷烷、硼烷、以及(jí)CLa、CF4。
2.半導體廢(fèi)氣處理方法
2.1 半導體工藝尾氣處理
(1)摻雜氣體工藝尾氣處理
在集成(chéng)電(diàn)路芯片的加工(gōng)過程中,摻雜氣體工藝尾氣主要來自擴散、CVD沉積、離子(zǐ)注(zhù)入工序,尾氣中含有微量矽烷、磷烷、三氯化硼、硼烷等特(tè)殊氣體。
為防止出現工藝尾氣中特(tè)殊(shū)氣體的排放濃度突然增大的情況和其它意外突發情況,確(què)保工藝尾氣的安全處理效果,經源頭處理後的工藝尾氣再經有機廢氣處(chù)理係統和酸性廢氣處理係統處理後排放。
即要求擴散爐、強束流離(lí)子注入機(jī)、低濃度離子注入(rù)機、CVD機配套工藝尾氣淨化裝置,工藝尾氣再經有機廢氣處理係統和酸性廢(fèi)氣處理係統處理後排放。
半導體芯片廠一般配套的工藝尾氣淨化裝置采用(yòng)燃燒法處理這些廢氣,並且將燃燒過的排氣再經有機廢氣處理係統和酸性(xìng)廢氣處理係統作進一步處理。
燃燒後的SiO2、PO等顆粒物沉澱,燃(rán)燒產生的尾(wěi)氣納入酸性廢氣處理係統,可被(bèi)堿液噴淋吸收淨化處理。
(2)幹法蝕刻工(gōng)藝尾氣處理
幹法刻蝕(shí)使用氯氣(qì)、四氟化碳等全氟化物(PFCs),大部分氯氣和全氟化物轉化為氯化氫和氟化物,未反(fǎn)應部分經配套(tào)的工藝尾氣淨化裝置處理,再經有機廢氣處理(lǐ)係統和酸性廢氣處理(lǐ)係統處理後排放。一般(bān)對氯氣和全氟化物工藝尾氣采用(yòng)化學(xué)吸附法處理。
2.2 半導體工藝廢氣處理
(1)酸堿性廢氣處理方法(fǎ)
對清(qīng)洗槽產(chǎn)生的酸堿廢氣、含氟廢氣以及預處理後的廢氣,輸送進入酸堿洗(xǐ)滌塔,通過酸堿中和法將半導體製造工藝中的(de)酸性堿廢氣、含氟廢氣去除,達到環保排放的要求。
酸堿洗滌塔屬於微分接觸(chù)逆流式(shì),塔體內的填料是氣液兩相接觸的基本構件。塔(tǎ)體外部的氣體進入塔體後,氣體(tǐ)進(jìn)入填料(liào)層,填料層(céng)上有來自於頂(dǐng)部的噴淋液(yè)體及前麵的噴淋液體,並在填料上形成一層液膜,氣(qì)體流經填料空隙時,與填料液(yè)膜接觸並進行(háng)吸收或中和反應,填料層能(néng)提供足夠大的表麵積,對(duì)氣體流動又不致造成過大的阻力,經吸收或中和後的氣體經除霧器收集後,經出風口排出塔外。廢氣由風機自風管吸入,自(zì)下而上穿過填料層循環水由塔頂通過液體分布器,均勻(yún)地噴淋到(dào)填料層中,沿(yán)著填料層表麵向下流動,進入循環水箱。由於(yú)上升氣流和下降吸收劑在填料中不斷接觸,上升氣流中流質的濃度越來(lái)越低,到塔頂時達到排放要求。液膜上的(de)液體在重力作用下流入循環水池,並由循環泵抽出循環(huán)。噴淋塔上段配備有(yǒu)除霧(wù)係統,淨化後的氣體通過除霧(wù)器的彎曲通道,在慣性力及重力的作用下將氣(qì)流中夾帶的液滴分離出來,處理(lǐ)後的廢氣以(yǐ)一定的(de)速度流經除(chú)霧器,廢氣(qì)被快速、連續改變運動方向(xiàng),因離心力和慣性的作用,廢氣內的霧(wù)滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下(xià)來,霧(wù)滴匯集形成水流,因(yīn)重力的作用,下落至漿液池內,實現了氣液分離,使得流經除霧器的廢氣達(dá)到除霧要求後排出。
(2)有機(jī)廢氣處理方法
清洗槽(cáo)、光(guāng)刻機、去膠(jiāo)機等產生的有機廢(fèi)氣,然而對於有機廢氣處理方法有很多種,常見主要有活(huó)性炭吸附法、燃燒法、UV光解(jiě)淨化(huà)法等(děng),接下來,天浩洋環保小編詳細介紹半導體有機廢氣處理方法。
① 活性炭吸附法
活性炭(tàn)吸(xī)附法主要原理就是利用多孔固體(tǐ)吸附劑(活性碳、矽(guī)膠、分子篩等)來處理有機廢氣,這(zhè)樣就能夠通過化學(xué)鍵力或者是(shì)分子引力充分吸附有害成(chéng)分,並且將其吸附在吸附劑的表麵(miàn),從而達到淨(jìng)化有機廢氣的(de)目的。吸附法目前主要應用(yòng)於大(dà)風(fēng)量(liàng)、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無粘性物、常溫的低濃度有機廢氣淨化處理。
活性炭淨化率高(活(huó)性炭吸附(fù)可達到95%以上),實用遍及,操縱簡單,投資低(dī)。在吸附飽和以後需要更換新的活性炭,更換活性炭需(xū)要費用,替換下(xià)來的飽和以後的活性(xìng)炭也是需要找(zhǎo)專業人員進行危廢處理,運行(háng)費用(yòng)高。
② 燃燒法
燃燒法隻在揮發性有(yǒu)機物在高溫及空氣充足的條件下進行完全燃燒,分解為CO2和H2O。燃燒法適用於各(gè)類有機廢氣,可以(yǐ)分為直接(jiē)燃(rán)燒、熱力(lì)燃(rán)燒和催化燃燒。
排放濃度大於5000mg/m³ 的高(gāo)濃度廢氣一般采用直接(jiē)燃燒法,該方法將VOCs廢氣作為(wéi)燃料進行燃燒(shāo),燃燒溫度一般控製在1100℃,處理效率高,可以達到95%一99%。
熱(rè)力(lì)燃燒法適合於處理濃度在1000—5000 mg/m³ 的廢氣,采用熱力燃燒法(fǎ),廢氣中VOCs濃度較低,需要借助其他燃料或助燃氣體,熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低(dī),大(dà)約為540—820℃。燃燒法(fǎ)處理VOCs廢氣處理效率(lǜ)高(gāo),但VOCs廢氣若含有S、N等(děng)元(yuán)素,燃(rán)燒後產生的廢氣直接外排會導致二次汙染。
通過熱力燃燒或者催化燃燒法處理有(yǒu)機廢(fèi)氣(qì),其淨化(huà)率是比較高的,但是其投資運營成本極(jí)高。因(yīn)廢氣排放的點多且分散,很難實現集中收集。燃燒裝置需(xū)要多套且需要很大的占地麵積。熱力燃燒比較適合24小時連續(xù)不斷(duàn)運行且濃度較高而穩定的廢氣工況(kuàng),不適合間斷(duàn)性的(de)生產產線工況。催化燃燒(shāo)的投資和運營費用相對熱力燃(rán)燒較低,但淨化效率也相(xiàng)對較低一些;但貴金屬催(cuī)化劑容易(yì)因為廢(fèi)氣(qì)中的雜質(如硫化物(wù))等造成中毒失效,而更換催化劑的費用很高;同時對廢氣進氣條件的控製非常嚴格,否則會造成催化燃燒室堵塞而引起(qǐ)安全事故。
③ UV光解淨化法
UV光解淨化法利用高能UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生遊離氧(即活性氧),因遊離氧所攜帶正負電(diàn)子不平(píng)衡所以需與氧分子結合,進而(ér)產生臭氧,臭氧具有很強(qiáng)的(de)氧化性,通過臭氧對有(yǒu)機廢氣、惡臭氣體進行協同光解氧化作用,使有機廢氣、惡臭氣體物質(zhì)降解轉化成低分子化合物、CO2和H2O。
UV光解淨化法具有高效處理(lǐ)效率,可達到95%以上;適應性強,可適應中低濃度,大氣量,不同有機廢(fèi)氣以及惡臭氣體物質的淨(jìng)化處理;產品(pǐn)性能穩定,運行穩定可靠,每天可(kě)24小時連續工作;運行成(chéng)本低,設備耗能低,無需專(zhuān)人管理與維護,隻需作定期檢查。UV光解法因采用光解原理,模塊采取隔爆處理,消除(chú)了安全(quán)隱患,防火、防爆、防腐蝕性能高,設備性能安全穩定,特別適用於化工、製藥等防爆要求高的(de)行業(yè)。
以(yǐ)上關於半(bàn)導體廢氣處理方法介紹,希望可以幫到您,其實對於半導體廢氣處理,一般是需(xū)要(yào)根據廢氣的濃度、產生量、廢(fèi)氣成分(fèn)、如何收集等方(fāng)麵進行設計。如果您有半導體廢氣需要(yào)淨化(huà)處理,可以隨時撥打(dǎ)400-808-2272電話,谘詢天浩(hào)洋環保,為您提供半導體廢(fèi)氣處理方案及設備。