CN1810348A

CN1810348A - 湿式废气预处理装置

Info

Publication number: CN1810348A
Application number: CN 200510023650
Authority: CN
Inventors: 张龙; 邓觉为; 陈卓明; 陈瑛祥; 陈海鸿; 蓝仁隆
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2025-01-26
Also published as: CN100375645C

Abstract

本发明提供一种湿式废气预处理装置，包括：本体，其上设有用于废气进出的进气口和排气口，进水口和排水口；喷淋组件，其设于本体内；本体内通过隔板形成第一处理室、第二处理室和第三处理室，它们之间相互连通；所述进气口位于第一处理室，气体依次通过上述三个处理室；水通过喷淋组件在上述各处理室喷出以处理气体。该装置使废气的处理效率大幅提高，废气消除率在90％以上，同时降低了处理废气用水的消耗量，使维修周期加长，从而节省了成本。

Description

湿式废气预处理装置

技术领域

本发明涉及一种湿式废气预处理装置，更具体地说，涉及在湿环境下对来自半导体器件制造工艺过程中的废气进行预处理的装置。

背景技术

在半导体器件制造工艺过程中，如在低压化学蒸气沉积法、等离子蚀刻法中产生的废气可能含有有毒的、腐蚀性的气体，如硅烷SiH4、氯气CL2、六氟化硫SF6等。因此，在这些制造过程中产生的废气被排放大气之前必须经过适当的处理。

然而，这些废气在被送入废气处理系统时，所述废气中包含的细粉会被逐渐吸附到处理系统地壁面或排放管上，经常发生粉末阻塞，从而导致需要对废气处理系统经常维修。此外，废气中包含的腐蚀性气体如F等容易粘着在排放管地壁面上并腐蚀壁面，这样会缩短废气处理系统的使用寿命。因此，以上两方面的不利直接影响着半导体器件的制造成本。

为此，引入一种湿式预处理系统，在所述废气进入废气处理系统之前预先除去废气中包含的腐蚀性气体和细粉。图1和图2公开了现有技术中的两种湿式废气预处理装置。如图1所示的湿式废气预处理装置包括一个气体洗涤塔本体100，本体100上设有进气口1001、出气口1002。进水管200通入本体100内，并在水管末端处安装有喷头300，从喷头300喷出的水滴经过多层设置的多孔小球400向下流动，而废气经过多层设置的多孔小球400向上流动。在湿式气体洗涤塔100中向上流动的废气与反向流动的水滴逆流接触并经过多层设置的多孔挡块，从而初步地减少废气中的细粉和酸性气体。

图2为现有技术的另一种湿式废气预处理装置，包括一个气体洗涤塔本体500，与图1不同的是，在本体500内并列设置有第一处理室5001和第二处理室5002，且本体上设有进气口5003与出气口5004，水通过进水口5005经进水管600末端的喷头700喷入处理室5001和5002，废气在第一处理室5001中穿过多孔小球800向下流动，在第二处理室5002中向上流动，在流动过程中与向下流动的水滴顺流接触或逆流接触，从而初步地减少废气中的细粉和酸性气体。

上述的两种湿式废气预处理装置，存在如下的不足指出：1)由于水滴与废气的接触时间短，接触面积小，废气不能够充分地溶解在水中，使得废气的处理效率不够高，废气消除率在70％-90％之间(具体视气体类型和洗涤塔中挡板的层数而变)；2)为获得较高的废气消除率，需要向所述湿式废气预处理装置中不断进水，水的流速不大于100升/分钟，进水量约为10-20升/分钟，导致城市用水的消耗非常大，每天使用的新鲜水约为20吨；3)由于废气不能充分的溶于水，因此废气中的细粉很容易粘连到靠近进气口的第一层挡板上，积得多了会降低废气的处理效率，为此需要经常进行设备维修，导致设备维护周期缩短，周期大约在2周至3个月之间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种湿式废气预处理装置，该装置能够经济而有效的预处理半导体器件制造工艺过程中产生的废气，除去废气中包含的水溶性成份，从而降低所述废气处理系统的负担，防止因废气中的细粉引起的堵塞，同时最大程度地降低对这些废气处理系统的腐蚀。

为实现本发明的目的，本发明提供一种湿式废气预处理装置，包括：本体，其上设有用于废气进出的进气口和排气口，进水口和排水口；喷淋组件，其设于本体内；其特征在于，本体内通过隔板形成第一处理室、第二处理室和第三处理室，它们之间相互连通；所述进气口位于第一处理室，气体依次通过上述三个处理室；水通过喷淋组件在上述各处理室喷出以处理气体。

在本发明的一个实施例中，该湿式废气预处理装置中的喷淋组件包括将水雾化的雾化器，在第一处理室内设有多个雾化器，以使该区域内充满水雾与废气充分接触；在第二处理室内的上下方向上间隔地交错布置有多层挡板以形成瀑布水帘；在第三处理室内设有过滤装置，该过滤装置为多孔挡板。

优选的，本发明装置的所述废气处理室还包括一个第四处理室，其内设有过滤装置，该过滤装置为多孔小球；出气口位于该处理室内。

在本发明的另一个实施例中，本发明的湿式废气预处理装置还包括：循环泵，其装设于本体的底部，用于循环利用进入处理室的用水；PH值检测装置，其位于本体底部的一侧面上，用于检测处理室中处理后用水的PH值；以及液位传感装置，当处理室内储存的用水超过预定水位或当PH值超标时控制水排至本体外。

本发明与现有技术相比有以下优点：1)由于该装置设有多个处理区，且水成雾状，大大增加了水与废气的接触路径和接触面积，使废气的处理效率得到提高，废气消除率在90％以上(具体视气体类型和洗涤塔中挡板的层数而变)；2)由于废气的处理效率提高，自然降低了处理废气用水的消耗量，而且可利用循环水进行处理，使用该装置每天的城市用水仅需1-2吨；3)由于废气在进入第三处理区的多孔挡板前经过了第一和第二两个处理区的处理，因此，废气中含有的细粉和杂质已经基本处理掉，避免了对多孔挡板的堵塞，因此使维修周期加长，从而节省了成本。

附图说明

图1公开了现有技术中的一种湿式废气预处理装置的透视图；

图2公开了现有技术中的另一种湿式废气预处理装置的透视图；

图3是根据本发明的一个实施例的湿式废气预处理装置的透视图；

图4是根据本发明的一个实施例的湿式废气预处理装置的立体图；

具体实施方式

为帮助理解本发明，下面将结合相关附图对本发明作进一步详细的阐述。

请参见图3并结合图4，图中所显示的湿式废气预处理装置是本发明的一个典型实施例，该装置包括：本体1，其上设有用于废气进出的进气口11和排气口12，进水口13和排水口14；喷淋组件2，其设于本体1内；本体1内通过隔板3形成处理室，分别为第一处理室41、第二处理室42、第三处理室43和第四处理室44，它们之间相互连通；所述进气口11位于第一处理室41，排气口12位于第四处理室44，气体依次通过上述四个处理室；水通过喷淋组件2的雾化器21在上述各处理室喷出以处理气体。

如图4所示，在第一处理室41的顶部本体上装设有三个进气口11，分别为第一进气口111，第二进气口112，第三进气口113，它们均匀分布在其上，使废气由此被送入第一处理室41。再参照图3，在本体1内的第一处理室41的上方和左侧装设了多个雾化器21，例如螺旋喷嘴，其与喷淋组件2的水输送管22相通，输送管22由经进水口13通入本体内的进水管23供给用水，水从螺旋喷嘴中喷出来，使第一处理室41中充满水雾，当废气经进气口11送入第一处理室41并向下流动时，废气与水雾充分接触，部分气体溶解在水中，部分细粉和杂质在此过程中也随水一同流到本体1的底部。其余未得到处理的废气继续流动进入并充满第二处理室42。

如图3所示，在第二处理室42内的顶部本体1上也装设有雾化器21，并有五层挡板5在第二处理室42内上下方向上间隔地交错布置，每两层挡板之间形成一瀑布，从而在第一层挡板和第五层挡板之间形成了整个密闭水帘，加大了水流路径，并为废气的快速通过设置了障碍，由此，进入该处理室并由下向上流动的废气与反向流动的水雾逆流接触，并在越过瀑布水帘的过程中得以充分处理，从而进一步减少了废气中的细粉和酸性可溶气体。在该处理室中未被处理的废气继续流动，进入并充满第三处理室43。

参见图3，在第三处理室43内的上方本体上设有雾化器21，进入第三处理室43的废气由上而下继续流动，其与从雾化器21中喷出的水雾在同一方向的流动中充分接触，并一同流经多孔小球6(也可采用多孔挡板或小球)，在该过程中，废水混合物及废气中含有的剩余杂质可粘连到多孔小球6中，使废气和废水得到进一步处理。经过该处理室处理后，剩余废气进入第四处理室44。

参见图3并结合图4，第四处理室44内的顶部本体上也设置有雾化器21，向上流动的废气与向下流动的水雾逆流接触，使废气得到彻底的处理，处理后的剩余气体经该处理室顶部本体上设置的排气口12排出进入下一道处理工序。整个预处理过程中的用水流入本体中处理室的底部。

通常，经过一次预处理的用水只要其PH值未饱和便仍然可以被再次利用，因此，从环保的角度，优选的，本发明的湿式废气预处理装置还包括：循环泵7，其装设于本体1中处理室的底部，用于循环利用进入处理室的用水；PH值检测装置(图中未示出)，其位于本体1底部与处理后液体相接触，用于检测处理室中处理后用水的PH值；以及液位传感装置(图中未示出)，处理室内储存的用水超过预定水位或当PH值超标时，废水将通过排水口14排至本体1外。此时，循环泵7停止工作，而处理室用水是经进水管23进入输送管22，并经输送管22送入本体内各处理室，然后通过雾化器21雾化喷出。

如图4所示，为了有效利用空间，第二处理室42和第三处理室43可并列设置在与第一处理室41相邻的一侧，第四处理室44与第三处理室43相邻。

本行业的技术人员应了解，在不脱离本发明的精神或主要特征的前提下，本发明可以用其他特定的形式实施(如将第一处理室41和第二处理室42的位置调换，或省去第四处理室44，等等)。这里所列举的例子和实施例只是为了全面说明本发明而不是限制本发明，本发明不限于本文提供的详细说明。

Claims

1.一种湿式废气预处理装置，包括：

本体，其上设有用于废气进出的进气口和排气口，进水口和排水口；

喷淋组件，其设于本体内；其特征在于，

本体内通过隔板形成第一处理室、第二处理室和第三处理室，它们之间相互连通；所述进气口位于第一处理室，气体依次通过上述三个处理室；水通过喷淋组件在上述各处理室喷出以处理气体。

2如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷淋组件包括将水雾化的雾化器。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的第一处理室内设有多个雾化器。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的第二处理室在其上下方向间隔布置有多层挡板以形成瀑布水帘。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述挡板交错布置。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第三处理室内设有过滤装置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的过滤装置为多孔挡板。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的过滤装置为小球。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的小球为多孔小球。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的废气处理室还包括一个第四处理室，出气口位于该处理室内。