一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法与流程

1.本发明涉及半技术领域，尤其涉及一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法。


背景技术：

2.半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件，无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。
3.半导体的生产工艺流程大体上为制作硅晶圆、清洗、氧化、均胶、光刻显影、扩散、离子注入、化学气相沉积、化学机械抛光、金属化和封装，在化学气相沉积过程中需要用到多种有害有毒、易燃易爆的气体对硅晶圆进行蚀刻，此时，需要用到氦气作为保护气和运载气体，该工艺完成后，会得到含有氦气的废气，其中就含有四氟化硅、三氟化氮等有毒有害，且易燃易爆的气体，该种气体在空气中极易发生自燃，同时，在废气中含有氟化氢和四氟化碳气体，需要溶解于含有水的溶液中，此外，在废气处理完成后，需要对氦气进行回收提纯，降低氦气的采购成本。
4.基于现有的技术，大多为先对废气进行区域净化，在利用湿式洗涤塔进行洗涤，再将废气进行燃烧，在进行洗涤时，会有安全隐患，直接进行燃烧时，废气中的氟化氢和四氟化碳气体无法进行剔除，废气处理效率低。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，包括以下步骤：
8.s1：将废气管道连接到变温吸附器一端，利用真空泵将变温吸附器内抽真空，将含氦气的废气输送到变温吸附器中进行吸附，吸附过程中调节流量阀，使得变温吸附器能够进行完全吸附；
9.s2：将吸附后的气体通过pvc管道输送到沸石浓缩转轮燃烧器中，对废气进行充分燃烧；
10.s3：通过输送管道将燃烧过后的气体输送到氯仿-乙醇混合溶液中，调节流量阀；
11.s4：将剩余气体通入水中，并调节流量阀；
12.s5：利用风机将剩余的气体输送到干燥机中，对气体进行干燥，将干燥后的气体输送到变压吸附器中，回收干燥后的气体中的氦气，并进行储存。
13.优选地，所述s1中气体流量为20cfm～30cfm，废气管道内的温度为5℃～10℃。
14.优选地，所述s2中燃烧时间为1h～2h，所述pvc管道内通过真空泵抽真空，且温度为5℃～10℃。
15.优选地，所述s3中氯仿-乙醇混合溶液储存于不透光的密闭容器中，且容器通过真空泵抽真空，所述乙醇溶液浓度为0.6％～1％，且气体流量为10cfm～15cfm。
16.优选地，所述s4中气体流量为5cfm～10cfm。
17.优选地，所述干燥机中的干燥剂为硅胶干燥剂。
18.本发明的有益效果为：
19.本发明通过变温吸附，首先将废气中的有毒的磷化氢气体进行吸附，随后对废气进行充分燃烧，将剩余的有毒气体剔除，将不易燃的氟化氢和四氟化碳气体通过氯仿-乙醇混合溶液，将四氟化碳溶解于溶液中，此时氟化氢会有部分溶解于氯仿-乙醇混合溶液中的水，再次将气体通入水中，将氟化氢溶解，随后对氦气进行回收，能够对废气进行安全，且全面的处理，同时能够回收氦气，提高了安全性和处理效率。
具体实施方式
20.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.实施例1，一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，包括以下步骤：
22.s1：将废气管道连接到变温吸附器一端，利用真空泵将变温吸附器内抽真空，将含氦气的废气输送到变温吸附器中进行吸附，吸附过程中调节流量阀，使得变温吸附器能够进行完全吸附，气体流量为 20cfm～30cfm，废气管道内的温度为5℃～10℃；
23.s2：将吸附后的气体通过pvc管道输送到沸石浓缩转轮燃烧器中，对废气进行充分燃烧，燃烧时间为1h～2h，所述pvc管道内通过真空泵抽真空，且温度为5℃～10℃；
24.s3：通过输送管道将燃烧过后的气体输送到氯仿-乙醇混合溶液中，调节流量阀，氯仿-乙醇混合溶液储存于不透光的密闭容器中，且容器通过真空泵抽真空，所述乙醇溶液浓度为0.6％～1％，且气体流量为10cfm～15cfm；
25.s4：将剩余气体通入水中，并调节流量阀，气体流量为5cfm～ 10cfm；
26.s5：利用风机将剩余的气体输送到干燥机中，对气体进行干燥，将干燥后的气体输送到变压吸附器中，回收干燥后的气体中的氦气，并进行储存，干燥机中的干燥剂为硅胶干燥剂。
27.对处理前的废气中和处理后的废气的三氟化氮、四氟化硅与磷化氢浓度进行检测，得到结果见表1：
28.表1：三氟化氮、四氟化硅与磷化氢浓度
[0029][0030]
由上表可知，经处理后的废气完全达到中国大气排放二级标准，能够进行排放。
[0031]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0032]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将废气管道连接到变温吸附器一端，利用真空泵将变温吸附器内抽真空，将含氦气的废气输送到变温吸附器中进行吸附，吸附过程中调节流量阀，使得变温吸附器能够进行完全吸附；s2：将吸附后的气体通过pvc管道输送到沸石浓缩转轮燃烧器中，对废气进行充分燃烧；s3：通过输送管道将燃烧过后的气体输送到氯仿-乙醇混合溶液中，调节流量阀；s4：将剩余气体通入水中，并调节流量阀；s5：利用风机将剩余的气体输送到干燥机中，对气体进行干燥，将干燥后的气体输送到变压吸附器中，回收干燥后的气体中的氦气，并进行储存。2.根据权利要求1所述的一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，其特征在于，所述s1中气体流量为20cfm～30cfm，废气管道内的温度为5℃～10℃。3.根据权利要求1所述的一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，其特征在于，所述s2中燃烧时间为1h～2h，所述pvc管道内通过真空泵抽真空，且温度为5℃～10℃。4.根据权利要求1所述的一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，其特征在于，所述s3中氯仿-乙醇混合溶液储存于不透光的密闭容器中，且容器通过真空泵抽真空，所述乙醇溶液浓度为0.6％～1％，且气体流量为10cfm～15cfm。5.根据权利要求1所述的一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，其特征在于，所述s4中气体流量为5cfm～10cfm。6.根据权利要求1所述的一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，其特征在于，所述干燥机中的干燥剂为硅胶干燥剂。

技术总结
本发明公开了一种半导体生产用含氦气的废气无害化处理方法，包括以下步骤，将废气管道连接到变温吸附器一端，利用真空泵将变温吸附器内抽真空，将含氦气的废气输送到变温吸附器中进行吸附，吸附过程中调节流量阀，使得变温吸附器能够进行完全吸附。本发明通过变温吸附，首先将废气中的有毒的磷化氢气体进行吸附，随后对废气进行充分燃烧，将剩余的有毒气体剔除，将不易燃的氟化氢和四氟化碳气体通过氯仿-乙醇混合溶液，四氟化碳溶解于溶液中，此时氟化氢会有部分溶解于混合溶液中，再次将气体通入水中，将氟化氢溶解，随后对氦气进行回收，能够对废气进行安全，且全面的处理，同时能够回收氦气，提高了安全性和处理效率。提高了安全性和处理效率。


技术研发人员：陶永贵
受保护的技术使用者：苏州咏昕恒能源科技有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/1/7