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杭州酸洗废气处理装置 酸性气体净化

简要描述:

杭州酸洗废气处理装置 酸性气体净化酸性成分的废气的处理方法,特别是关于含有下列酸性成分的酸性废气的处理方法,所说的酸性成分是在半导体制造工艺中的除去晶片表面的自然氧化膜洗净工序等中发生的氟气、氟化氢、硅氟化氢、氟化铵等氟和/或氟化合物,硅晶片洗净工序等中使用的氯化氢、硝酸、硫酸、过氧化氢等。

  • 更新时间:2021-09-08
  • 产品型号:厂家蓝阳
  • 厂商性质:生产厂家
  • 产品品牌:蓝阳环保
  • 产品厂地:常州市
  • 访问次数:88
详细介绍
品牌其他品牌加工定制
设备尺寸3.5*5喷淋塔-3*2*5活性炭塔
杭州酸洗废气处理装置  酸性气体净化酸性成分的废气的处理方法,特别是关于含有下列酸性成分的酸性废气的处理方法,所说的酸性成分是在半导体制造工艺中的除去晶片表面的自然氧化膜洗净工序等中发生的氟气、氟化氢、硅氟化氢、氟化铵等氟和/或氟化合物,硅晶片洗净工序等中使用的氯化氢、硝酸、硫酸、过氧化氢等。
例如在半导体制造工艺中,各工序中使用各种酸,在此发生的酸性气体,该酸性气体污染净室内的气氛时,浸透半导体装置中,对产品性能产生极大的不良影响,构成引起合格率降低的原因,除此之外会腐蚀净室内的各种机械设备,这也是周围气氛的重金属污染的原因、微粒污染的原因,这些重金属离子浸透半导体装置中,这也会对产品性能产生极大的不良影响。
所以对于半导体制造工艺的各工序中产生的酸性气体,为使其不污染净室内的气氛,用换气通风道等换气设备吸引,用该换气设备将其导出净室外,进入涤气器等吸收装置中,在该吸收装置中使其吸收在由水、苛性苏打水溶液、苛性钾水溶液等苛性碱水溶液、碱土金属氧化物的水溶液组成的气体处理中,将从吸收装置中排出的老化处理液用硝石灰处理后再用凝集沉淀处理等手段进行无害处理,之后排入自然界。
但是在这样的半导体制造工艺中,例如在除去晶片表面的自然氧化膜洗净工序中使用氟化氢、氟化铵产生含有作为酸性成分的氟气体、氟化氢、硅氟化氢、氟化铵(NH4F)等氟和/或氟化物的废气,即含有氟的酸性废气,对于这样的含有氟的酸性废气,特别是考虑到氟和/或氟化物对环境的不利影响,所以制定了特别严格的废弃处理基准,通常将含有处理这样的含氟废气得到的氟和/或氟化物的废液进行二次处理,将该氟和/或氟化物变成钙盐等形式分离除去。
但是这样的含氟酸性废气与其它废气,例如含铵气等的废气一起吸入换气设备中时会产生许多问题,例如在该换气设备中析出结晶,将其除去费时费力,另外晶片的氟化氢处理时产生的硅氟化氢(H2SiF6)蒸气易受加水分解,受到加水分解时在换气设备中会析出硅结晶,除去析出的硅结晶,同样也很费时费力等。
由于以上原因,特别是对于半导体制造工艺中产生的含氟酸性气体,最好是使用与其它酸性气体不同的系统换气设备、涤气器等吸收装置,单独处理这种含有氟的酸性废气,但是通常这种含氟废气的产生源是分散的,将其用单独的换气设备和吸收装置处理需花费昂的配管施工等设备费,这样作是不现实的。
另外,也曾考虑在这样的含氟酸性废气的产生场所净室内设置涤气器等吸收装置就地将酸性废气中的酸性成分吸收到气体处理液中进行处理,但是在这种吸收装置中作为气体处理液通常使用氢氧化钠等水溶液等苛性碱水溶液、碱土金属氢氧化物水溶液等,将上述吸收装置搬入半导体制造工艺中的净室内时有半导体装置被碱金属、碱土金属污染的危险,结果这种方法也因不是一种现实的方法而未被采用。
另外,将含氟的酸性废气导入涤气器等吸收装置中的由苛性碱水溶液、碱土金属氢氧化物水溶液组成的废气处理液时,这种废气处理液中产生氟化钠、氟化钾等溶解度低的氟化物,该氟化物在吸收装置内以结晶的形式析出,该结晶堵塞气体处理液的环路、酸性气体的气体流路。
对于为了将这种含氟酸性气体吸入气体处理液中,处理含有从吸收装置排出的含氟和/或氟化物的老化处理液的方法,过去曾经有过许多提案。
例如在特开昭61—220787号公报中提出了将废液中的氟和/或氟化物用石灰或消石灰等使其以氟化钙的形式沉淀的方法之外,还介绍了用阴离子交换树脂吸附除去的方法,添加铝化合物等后用阳离子交换树脂吸附除去的方法(特开昭58—64181号公报),用使金属离子吸附的亚氨基二醋酸型螫合树脂除去的方法(特开昭50—44649号公报、特开昭51—115058号公报),用吸附了金属离子的氨基烷撑磷酸型螫合树脂吸附除去的方法(特开昭57—107287号公报),另外还有添加铁化合物、铝化合物、镧化合物或锆化物用螯合树脂处理的方法。
另外,在特开昭61—192385号公报中提出了用将特定的金属水合氧化物和金属水合氟化物吸附在树脂基质上的氟吸附剂,在pH7以下吸附氟和/或氟化物,在碱性液中溶离后向这种溶液中加入钙盐使氟和/或氟化物以钙化合物的形式分离的方法。
但是这些方法都不能解决处理上述酸性废气时存在的问题,其理由为为了在涤气器等吸收装置中吸收含氟酸性废气中的酸性成分使用的气体处理液都是氢氧化钠水溶液等苛性碱水溶液,该水溶液不能带入半导体工艺中的净室内。
因此,本发明人通过对在不污染周围环境洁净的条件下能够容易地而且有效地处理含有氟气体、氟化氢、硅氟化氢、氟化铵等氟和/或氟化物、氯化氢、硝酸、硫酸、过氧化氢等酸性成分的酸性废气,根据需要对可以用在半导体制造工艺中的净室内酸性废气的处理方法进行了深入研究的结果,发现了通过使用特定的季铵化合物水溶液作为处理液能够解决上述课题,并完成了本发明。
所以本发明的目的在于提供能够在不污染周围环境洁净的条件下容易并有效地处理废气中酸性成分的酸性废气的处理方法。
另外,本发明的另一个目的在于提供一种含氟废气的处理方法,该方法特别是能够容易而且有效地处理酸性废气中的酸性成分,所说的酸性废气中含有氟气体、氟化氢、硅氟化氢、氟化铵等氟和/或氟化物等酸性成分。
本发明的再一个目的在于提供一种特别适用于处理半导体工艺中产生的酸性气体的酸性废气的处理方法,该方法能够用于半导体制造工艺中的净室内。
即,本发明是一种酸性废气的处理方法,该方法在使废气与碱性气体处理液接触,从这种废气中分离除去酸性成分的酸性废气处理方法中,使酸性废气与由下列通式(1)所表示的季铵化合物水溶液组成的气体处理液接触,从这种酸性气体中分离除去酸性成分, (其中R1~R4表示相同或不相同的1~3个碳原子的烷基或羟基取代的烷基,X表示OH-或1/2CO2-)。
另外,本发明是一种酸性废气的处理方法,该方法为在将废气中的酸性成分以钙盐的形式分离除去的酸性废气的处理方法中,将酸性废气与由上述通式(1)表示的季铵化合物水溶液组成的气体处理液接触,使废气中的酸性成分吸收到这种处理液中,使吸收了这种酸性成分的老化处理液与碳酸钙接触,使这种老化处理液中的酸性成分以钙盐的形式析出,然后分离除去析出的钙盐。
另外,本发明是一种酸性废气的处理方法,该方法为在将废气中的酸性成分以钙盐的形式分离除去的酸性废气处理方法中,包括以下工序使酸性废气与由上述通式(1)所表示的季铵化合物水溶液组成的气体处理液接触,使酸性成分吸收在该气体处理液中的接触吸收工序,使从该吸收工序排出的吸收了酸性成分的老化处理液与碳酸钙接触,使这种老化处理液中的酸性成分以钙盐的形式析出的析出工序,分离除去析出的钙盐的固液分离工序,使从该固液分离工序回收的钙盐除去后的处理液作为气体处理液循环到吸收工序中的循环工序。
在本发明方法中,作为处理对象的废气是含有例如作为所说的酸性成分的氟气体、氟化氢以及硅氟化氢等的氟和/或氟化合物、氯气、氯化氢、硝酸、硫酸、亚硫酸、硫酸酐、过氧化氢、二氧化氮等的酸性气体,这些酸性成分既可以单独存在于废气中,也可以两种以上混和存在于废气中。
另外,在欲处理半导体制造工艺中的洗净工序等中产生的含有氟气、氟化氢、硅氟化氢、氟化铵等的氟和/或氟化物的酸性废气,固定该废气中的氟原子,尽可能有效地分离除去该氟原子时,最好将这种只含有氟和/或氟化物的酸性废气与含有其它酸性成分的酸性废气分别处理。另外,在该酸性废气中混入了半导体制造工艺中排出的少量的氨气等也没有关系。
在将含有这样的酸性成分的废气与处理液接触吸收该废气中的酸性成分的接触吸收工序中,作为所说的气体处理液使用上述通式(1)所表示的季铵化合物水溶液。
杭州酸洗废气处理装置  酸性气体净化基乙基铵等氢氧化季铵化合物,碳酸二(四甲基铵)(TMAC)等碳酸季铵化合物。上述这些化合物中特别优选的是TMAM、胆碱或TMAC,因为它们易于在高纯度下操作,而且价格便宜,另外也可以和为半导体显像液使用,用在净室内。
另外,对于所说的接触工序中作为处理液使用的季铵化合物的浓度,只要达到在使废气与处理液接触时确实地捕捉废气中的酸性气体的浓度,除此之外并无其它限制,但是从容易操作的角度出发通常为0.01%~30%重量,优选10%~25%重量。构成气体处理液的季铵化合物的水溶液的浓度当低于0.01%重量时产生酸性气体的吸收速度降低,不能完全吸收酸性成分,除去率降低的问题,另外浓度高于30%重量的时候会产生季铵化合物水溶液的粘度变得太高发生固化,难于吸收的问题。
作为在所说的接触吸收工序中,使废气与上述气体处理液接触吸收该废气中的含氟酸性气体的方法可以适当地选择采用以下公知的方法,这些方法有作为所说的吸收装置使用充填塔式、棚段式、文丘里式、回转体式、网喷式等涤气器的湿式处理方法,用气体处理液浸透袋状过滤器然后使废气与其接触吸收酸性成分的干式处理方法等。其中使用充填塔式涤气器的接触处理方法装置简单而且有效,而且由于占有空间小;适合于设置在半导体制造工艺中的净室内捕捉处理在此产生的含氟酸性气体。

 


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