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半导体废气来源、特点及处理工艺流程

废气来源

半导体制造过程中产生的废气来源多样,主要包括以下几个方面:

清洗工艺:在清洗过程中使用的酸、碱等化学品会形成酸性废气和碱性废气。

光刻工艺:光刻过程中使用的特殊气体和有机溶剂也会产生废气。

扩散工艺:扩散工艺中使用的硅烷(SiH4)等气体在反应后需要进行预处理,以避免在排气过程中引发非预期的气体泄漏等问题。

掺杂制程工序:掺杂制程工序中会产生含砷废气,包括砷烷、磷烷和硼烷等。

废气特点

半导体行业废气的主要特点是:

排气量大、排放浓度小:由于半导体行业对操作室清洁度要求极高,通常使用风机抽取工艺过程中挥发的各类废气。

种类繁多:半导体行业废气包括酸性废气、碱性废气、有机废气、有毒有害废气和一般尾气等。

具有一定的毒性:例如硅烷废气,如果人体吸入硅烷就会强烈刺激呼吸器官,是一种高危险性的气体。

处理工艺流程

半导体废气的处理工艺流程通常包括以下几个步骤:

收集:首先,需要通过分类密闭收集的方式对不同类型的废气进行收集。

预处理:在进入正式的处理设备之前,废气可能需要经过预处理过滤装置,去除大颗粒粉尘及杂质。

洗涤塔处理:酸性废气和碱性废气通常采用酸碱中和法,通过喷淋洗涤工艺进行处理。洗涤塔分为立式和卧式,两者之间的区别就在于立式废气洗涤塔是气液两相逆流接触,而卧式废气洗涤塔是气液两相交叉流接触。

吸附或燃烧处理:有机废气可以通过活性炭吸附法、燃烧法等方式进行处理。

排放:经过上述处理步骤后的废气,应达到大气污染物标准排放的要求,然后才能排放到大气中。

处理案例

以下是两个半导体废气处理的实际案例:

山东某半导体公司案例:该公司采用了两段喷淋塔对酸碱废气进行预处理,然后分别采用碱液洗涤塔和酸液洗涤塔对酸性废气和碱性废气进行处理。此外,还采用了沸石转轮+直接燃烧(TO)的方法处理有机废气,最终排放的废气浓度符合当地的排放标准。