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半导体厂尾气处理方法有哪些?半导体尾气成分及工艺及处理器

环保领域专家
  • 格林斯达环保
  • 擅长:半导体废气处理工艺技术,专注环保领域14年

一想到半导体行业,大家想到的是机械生产,高端材料,电子电器,与污染两个字似乎也没有什么关系。但事实上,半导体生产过程中使用了大量有机物和无机物,包括许多有毒有害物质,对环境危害较为严重。如不通过尾气处理设备对废气尾气加以控制,将会产生较大的环境污染。那么半导体厂尾气处理方法有哪些?

半导体废气成分

半导体产业中的有机废气主要来源于清洗、均胶、去胶、刻蚀、显影工序,其中使用的清洗剂、显影剂、光刻胶、蚀刻液等溶剂中含有大量有机物成分,主要成分为异丙醇、光刻胶等有机物,在工艺过程中,这些有机溶剂大部分通过挥发成为废气排放。

挥发性有机气体(Volatile Organic Compound),简称VOCs。由于VOCs具有渗透、脂溶及挥发等作用,对人体直接的影响很大,人体与VOCs接触或经呼吸进入人体,可能对人体之呼吸道、肺、肾、神经系统等造成危害,所以须加以处理后方可直接排放到大气中。

与此同时,VOCs污染物通常为有机化合物,在VOCs浓度较高且有火花或静电情况下,极易发生闪爆现象。且由于这些废气会有易燃易爆,有毒有害,且不溶于水的特点,所以只有在生产行业中安装值得信任的有机废气处理设备才能从根本上解决污染问题。

半导体工艺废气处理

采用吸附工艺技术,如何使用吸附工艺技术处理半导体废气?

吸附是利用多孔性固体吸附剂处理混合气体,使其中所含的一种或多种组分吸附于固体表面上,达到分离的目的。吸附剂选择性高,能分开其他过程难以分开的混合物,有效地清除(或回收)浓度很低的有害物质,净化效率高,设备简单,操作方便,且能实现自动控制。

半导体废气处理方法

半导体酸废气处理通常采用碱液体喷淋法,又称化学洗涤法。因液体自身具有的溶解特性,可以更好地捕捉沉降,溶解去除污染物,而达到大气排放标准,故喷淋法是半导体行业酸碱废气治理普遍采用的主要处理方法。

半导体尾气处理器

等离子水洗Local Scrubber设备

该设备主要去除半导体Dry Etch、ThinFilm、Diffusion等晶圆工艺制程中使用或产生的PFC温室气体和有毒有害气体,如:CF4、NF3、SF6、C2F6、CHF3、CH2F2等。

本设备的直流电弧等离子体为非转移型,两电极区域不参与反应,只产生等离子体,产生的火焰温度可达3000度以上。 等离子反应器的MTBF大于1年,反应室内腔的材质耐热和耐腐,具有四个进气口,装置具备冷却区、喷淋区及两级填料除雾区,对PFC温室气体的去除效率>90%。本装置的直流电弧等离子体为非转移型,两电极区域不参与反应,只产生等离子体,产生的火焰温度可达3000度以上。 等离子反应器的MTBF大于1年,反应室内腔的材质耐热和耐腐,具有四个进气口,装置具备冷却区、喷淋区及两级填料除雾区,对PFC温室气体的去除效率>90%。

等离子水洗设备

喷淋塔

对于含有酸性/碱性物质的废气 ,半导体厂封闭车间大都采用大型卧式洗涤塔进行废气处理。废气喷淋塔是利用酸碱中和原理,酸性(碱性)废气与喷淋碱液(酸液)中和反应,将气态污染物转化为盐类,随污水排入到污水处理系统中处理。经喷淋处理后的废气排放达到大气中,一级喷淋塔处理效率可以达到90%以上。废气洗涤塔适用于电子工业、半导体制造业、PCB制造业、LCD制造业、钢铁金属工业、电镀及金属表面处理工业、酸洗制程、染料、制药、化学工业、除臭、仪表等行业废气的净化处理。

废气洗涤塔

沸石转轮吸附浓缩装置

沸石转轮吸附浓缩装置主要用于有机废气的治理, 特别适合于大风量,低浓度场合。该吸附装置以陶瓷纤维为基材,做成蜂窝状的大圆盘轮状系统,轮子表面涂覆疏水性沸石做吸附剂。沸石转轮吸附浓缩装置主要由废气预处理系统、分子筛转轮浓 缩吸附系统、脱附系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。

沸石转轮吸附浓缩装置

TO直燃炉(催化燃烧装置)

对大风量、低浓度的VOCs废气,TO直燃炉一般会搭配沸石转轮使用,废气先通过预处理工艺,去除其中的粉尘、颗粒物及杂质成分,保护沸石转轮,沸石转轮一般分三个区域,分别为吸附区、脱附区和冷却区,面积占比为10:1:1,含有VOC的废气经过收集管路进入到沸石转轮,通过转轮吸附区进行吸附,转轮的吸附效率一般设计要求>95%,经过转轮吸附区吸附后的废气可以达标排放。转轮在吸附的同时也进行局部的高温脱附,一般脱附区进气的设定温度是200-220℃,对转轮中吸附的VOC进行脱附和浓缩,脱附后的转轮区域需要进行冷却降温后才能恢复正常的吸附状态,脱附区的高温废气是通过从转轮冷却区出来的废气,跟转轮热交换的温度正常在120-130℃左右,经过换热器换热到200-220℃,进入到脱附区进行脱附和浓缩,脱附出来的废气经过脱附风机送入到预热换热器,将废气换热到350-420℃后进入到燃烧炉里进行燃烧,从沸石转轮吸附区出口的废气和燃烧炉换热后的气体会排放到统一的烟囱进行排放。

TO燃烧炉

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