CN204034529U - 半导体废气的处理设备 - Google Patents

Abstract

一种半导体废气的处理设备，包含一连接于一半导体加工设备的入口洗涤单元、一与该入口洗涤单元连通的反应单元、一与该反应单元连通的出口洗涤单元，及一水槽单元。该入口洗涤单元用于洗涤该半导体加工设备所排出的废气，该反应单元是对废气进行加热分解处理，该出口洗涤单元是用于洗涤废气并将废气排出。该水槽单元包括一与该入口洗涤单元、出口洗涤单元连通的水槽，一用于排水的排水管，及一设置于该排水管中的排水比例阀，该排水比例阀能在一开启过程中使排水量渐渐增加至一定值，而在一关闭过程中，能使排水量自该定值渐渐降低至零而关闭，避免因瞬间关闭排水阀而产生水锤效应，防止该排水管因水锤效应而破裂损坏。

Description

半导体废气的处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种废气的处理设备，特别是涉及一种半导体废气的处理设备。

背景技术

半导体制程中所排出的废气，不但对人体以及环境有害，且具有可燃性、爆炸性，及腐蚀性，站在保护生活环境以及永续经营的立场而言，必须使所述废气经过特殊处理，消除废气的有害性，才得以排放至环境中。

参阅图1，为一现有的废气处理设备1，包含一与前端制造设备(图未示)连通的入口洗涤单元11、一与该入口洗涤单元11连通的反应单元12、一与该反应单元12连通的出口洗涤单元13，及一用于盛接洗涤废水的水槽单元14。

该入口洗涤单元11包括一第一洗涤本体111、一设置于该第一洗涤本体111中的第一喷嘴112，及一连接于该第一喷嘴112，并用于引入外界水源且自该第一喷嘴112喷出的第一入水管113。该第一喷嘴112能以洒水的方式，对导入该第一洗涤本体111中的废气进行洗涤动作。

该反应单元12包括一反应炉121、一分别连通该第一洗涤本体111及该反应炉121的输入管122，及一用于输出反应后的气体的输出管123。该输入管122用于将由该入口洗涤单元11洗涤后的气体输入该反应炉121。

该出口洗涤单元13包括一借由该输出管123与该反应炉121连通的第二洗涤本体131、一设置于该第二洗涤本体131中的第二喷嘴132、一连接于该第二喷嘴132并用于引入外界水源且自该第二喷嘴132喷出的第二入水管133、一用于将外界空气引入该第二洗涤本体131的阀门134，及一用于将该第二洗涤本体131内的气体排至外界的风扇135。

该水槽单元14包括一水槽141、一与该输入管122及该水槽141连通的第一废液管142、一与该输出管123及该水槽141连通的第二废液管143、一用于将该水槽141中的水排出的排水管144，及一设置于该排水管144中，并用于控制排水与否的排水阀145。

废气导入该入口洗涤单元11后，在该第一洗涤本体111中洗涤的气体会经过该输入管122而进入该反应炉121，而洗涤气体的废液则经由该第一废液管142流入该水槽141。接着在该反应炉121中反应的气体会经由该输出管123而进入该出口洗涤单元13，在该第二洗涤本体131中洗涤，并与自该阀门134导入的外界空气混合的气体，会借由该风扇135排至外界，而洗涤气体的废液则经由该第二废液管143流入该水槽141。

当该废气处理设备1处理定量的废气后，该水槽141中会储存许多洗涤废气后产生的废液，因此必须排出该水槽141中所盛装的废液，通常的做法是在该水槽141中设置一液面高度计(图未示)，在液面高度超过一第一设定值时即自动开启该排水阀145而进行废液排出。而由于排出废液的同时，洗涤废气的动作亦持续，仍然会继续产生流入该水槽141中的废液，故通常并非直接将所有废液完全排出，而是在液面低于一低于该第一设定值的第二设定值时，则自动关闭该排水阀145。

然而，由于该水槽141所盛装的废液量相当多，该排水管144也相当长，若是在废液量的液面低于该第二设定值的同时，瞬间关闭该排水阀145，会因为水流惯性而产生使水互相推挤的动量，此情况会造成该排水管144内的水压急速提升，也就是所谓的水锤效应(WaterHammer)，该排水管144容易因此破裂损坏，甚至发生管路爆裂的危险。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种防止排水时发生水锤效应而使排水管路损坏的半导体废气的处理设备。

本实用新型半导体废气的处理设备，适用于配合一半导体加工设备，并包含：一连接于该半导体加工设备的入口洗涤单元、一与该入口洗涤单元连通的反应单元、一与该反应单元连通的出口洗涤单元，及一用于盛接并排出洗涤废气所产生的废液的水槽单元。

该入口洗涤单元是用于洗涤该半导体加工设备所排出的废气，经过该入口洗涤单元进行初步洗涤后的废气，是输送至该反应单元中进行加热分解处理，经过加热分解处理后的废气，再输送至该出口洗涤单元再次洗涤，并且将废气排出。

该水槽单元包括一与该入口洗涤单元及该出口洗涤单元连通的水槽、一与该水槽连通并用于排水的排水管，及一设置于该排水管中的排水比例阀。该水槽是用于盛接该入口洗涤单元及该出口洗涤单元进行洗涤所产生的废液。在排出该水槽所储存的废液时，该排水比例阀是在一开启过程中使排水量自零增加至呈一定值而排水，并在一关闭过程中，使排水量自该定值渐渐降低至零而关闭，避免在排水时因所采用的排水阀瞬间关闭而产生的水锤效应，借此防止该排水管因水锤效应而破裂损坏。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该排水比例阀在该开启过程中，是以一个固定的第一速率使排水量自零增加至该定值，而在该关闭过程中，是自该定值以一个固定的第二速率减少排水量至零。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该入口洗涤单元包括一个与该半导体加工设备连通的第一洗涤本体、一个用于提高该第一洗涤本体的温度的加热带、一个设置于该第一洗涤本体上的温度侦测器，及多个设置于该第一洗涤本体内并位于该温度侦测器后的洒水器，该温度侦测器会依据所侦测的温度发出提示。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该反应单元包括一个与该入口洗涤单元及该出口洗涤单元连通的反应炉，及一个配合该反应炉设置，并用于刮除因废气的加热分解反应而附着于该反应炉的结晶的刮刀机构，该刮刀机构所刮除的结晶是掉落至该水槽中。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该反应炉具有一个内壁面及一个外壁面，而该刮刀机构具有一个贴附于该内壁面的内刮除件、一个贴附于该外壁面的外刮除件，及一个连接该内刮除件及该外刮除件，并能带动该内刮除件及该外刮除件一同旋转的带动件。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该出口洗涤单元包括一个与该反应单元连通的第二洗涤本体、至少一个设置于该第二洗涤本体内的洒水机构、至少一个对应该洒水机构而设置于该第二洗涤本体内的过滤环、一个设置于该第二洗涤本体上且用于导入外界空气的进气阀，及一个设置于该第二洗涤本体的一端，并用于将经洗涤的废气排出至外界的排气机构。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该洒水机构具有一条主管，及多个连接于该主管上，且分别呈不同角度朝向对应的过滤环的喷头。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该水槽单元还包括一个设置于该水槽中，并用于侦测液面高度的液面计。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该液面计与该排水比例阀电信连接，当该液面计所侦测的液面高度大于一个第一设定值时，该排水比例阀则开始该开启过程而排出废液，当该液面计所侦测的液面高度小于一个小于该第一设定值的第二设定值时，该排水比例阀则开始该关闭过程。

较佳地，前述半导体废气的处理设备，其中，该水槽单元还包括一个设置于该排水管中的流量计。

本实用新型的有益效果在于：该水槽单元的水槽中所储存的大量废液，借由在该排水管中所设置的排水比例阀，能在排出预定水量而关闭该排水比例阀的过程中，使排水量自呈一定值的排水量渐渐降低至零而关闭，避免因瞬间关闭该排水比例阀而产生水锤效应，防止该排水管因水锤效应而破裂损坏。

附图说明

图1是一系统配置图，说明一现有的废气处理设备；

图2是一系统配置图，说明本实用新型半导体废气的处理设备的一实施例；

图3是一剖视图，说明该实施例的一反应单元；

图4是一局部放大图，说明该实施例的一出口洗涤单元的一洒水机构；

图5是一立体图，说明该洒水机构的组件组成；

图6是一折线图，说明该实施例的一排水比例阀的排水过程。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图2，本实用新型半导体废气的处理设备2的实施例，适用于配合一半导体加工设备(图未示)，并包含：一连接于该半导体加工设备的入口洗涤单元21、一与该入口洗涤单元21连通的反应单元22、一与该反应单元22连通的出口洗涤单元23，及一用于盛接并排出洗涤废气所产生的废液的水槽单元24。

该实施例是以湿式洗涤，及加热分解的方式处理该半导体加工设备所产生的废气。该入口洗涤单元21是用于洗涤该半导体加工设备所排出的废气，目的主要是为了以清水冲洗的方式去除废气中的粉尘，或者水溶性气体等成分。经过该入口洗涤单元21进行初步洗涤后的废气，是输送至该反应单元22中进行加热分解处理，使废气分解为无害的气体。经过加热分解处理后的废气，再输送至该出口洗涤单元23再次洗涤。再次进行洗涤的目的除了去除热分解反应所产生的粉尘或者水溶性气体外，还有降低经热分解处理后的废气温度的功能。经过上述的湿式洗涤以及加热分解后的废气，才能符合所规定的排放标准而排出。

该入口洗涤单元21包括一与该半导体加工设备连通的第一洗涤本体211、一用于提高该第一洗涤本体211的温度的加热带212、一设置于该第一洗涤本体211上的温度侦测器213，及多个设置于该第一洗涤本体211内并位于该温度侦测器213后的洒水器214。其中，该加热带212是包覆于该第一洗涤本体211外表，目的是提高该第一洗涤本体211的温度，避免废气接触到温度较低的第一洗涤本体211的内壁面时产生冷凝，而使粉尘大量附着于该第一洗涤本体211的内壁面。

然而，由于该入口洗涤单元21的组成组件中，有部分是以塑料制成，在过高的温度下会影响到正常的运作。设置于该第一洗涤本体211上的温度侦测器213，会依据所侦测的温度发出提示，避免因该加热带212故障或者人为控制不当，发生塑料组件在高温下损毁的情况。该温度侦测器213的提示方式，能依据温度的高低进行不同的设定。例如可设定一第一温度，使得该温度侦测器213在所侦测的温度达到该第一温度时以灯号或者警告声进行提示，若是温度低于该第一温度则自动熄灭灯号或者停止警告声。亦可再另外设定一高于该第一温度的第二温度，使得温度侦测器213在所侦测的温度达到该第二温度时发出特别的警报，而此警报则必须在进行过人工维护或者人为处理后才能手动解除。该温度侦测器213是分阶段地侦测温度并且发出提示，借此保护该入口洗涤单元21。要特别说明的是，该温度侦测器213可自行设定多个温度的设定值，配合所设定的设定值发出不同类型的提示或者警报，并依据温度的高低所必须配合的处理，而设定解除提示或者警报的方法，实施的方式不以上述所举的方式为限。

参阅图3并配合图2，该反应单元22包括一与该入口洗涤单元21及该出口洗涤单元23连通的反应炉221，及一配合该反应炉221设置，并用于刮除因废气的加热分解反应而附着于该反应炉221的结晶的刮刀机构222。要说明的是，附着于该反应炉221的结晶的形成原因，是因为废气在该反应炉221所进行的加热分解反应中，除了生成无害的气体外，还会产生固体的结晶盐，而结晶盐则通常附着于该反应炉221上。其中，该反应炉221具有一内壁面2211及一外壁面2212，而该刮刀机构222具有一贴附于该内壁面2211的内刮除件223、一贴附于该外壁面2212的外刮除件224，及一连接该内刮除件223及该外刮除件224，并能带动该内刮除件223及该外刮除件224一同旋转的带动件225。该带动件225是以螺旋驱动的方式转动，并带动该内刮除件223及该外刮除件224旋转，以该内刮除件223刮除该反应炉221的内壁面2211所附着的结晶，且以该外刮除件224刮除该反应炉221的外壁面2212所附着的结晶。

参阅图2与图4，该出口洗涤单元23包括一与该反应单元22连通的第二洗涤本体231、二设置于该第二洗涤本体231内的洒水机构232、二分别对应该洒水机构232而设置于该第二洗涤本体231内的过滤环233、一设置于该第二洗涤本体231上且用于导入外界空气的进气阀234，及一设置于该第二洗涤本体231的一端，并用于将经洗涤的废气排出至外界的排气机构235。要特别说明的是，为了便于说明每一洒水机构232的组件，并且描述与对应的过滤环233的相互关系，图4仅绘示一个洒水机构232及其对应的过滤环233。

参阅图4与图5并配合图2，所述过滤环233的用途在于盛接所述洒水机构232所洒出的清水，并且配合其填充的过滤材而过滤气体。因此，所述洒水机构232能否均匀且完整地分别将清水喷洒至所述过滤环233上，会影响到所述过滤环233过滤气体的效果。如图5所示，每一洒水机构232具有一主管236，及四个连接于该主管236上，且分别呈不同角度朝向对应的过滤环233的喷头237。分别呈不同角度的喷头237，能彼此配合而分别向对应的过滤环233上的不同范围进行喷洒，达到均匀且完整地向对应的过滤环233洒水的效果。另外，由于所述洒水机构232是需要定期更换的消耗品，借由设置呈各个不同角度的喷头237，还能避免因所连接的既有水源的水压不足而无法均匀喷洒的问题，且当其中一喷头237堵塞或者故障时，也能借由其他的喷头237补足喷洒的范围。因此，装设有所述洒水机构232的出口洗涤单元23，不需频繁地进行人工检测及维修，能借由所述喷头237的彼此配合来补足喷洒的范围，使得定期检测维修的时程能拉长，有效节省检测维修所需要耗费的人工及耗材成本。

重新参阅图2，经过所述过滤环233过滤并且由所述洒水机构232洗涤的气体，会与自该进气阀234所导入的外界空气混合，借此降低所述气体中各种成分的浓度。其中，该排气机构235具有一抽风马达238，及一配合该抽风马达238的变频控制件239。该抽风马达238是用于提供排气动力，将气体排至外界环境，而该变频控制件239是配合排气的需求而控制该抽风马达238，在不同的时机点改变该抽风马达238的转速，避免使该抽风马达238在待排出气体较少时仍然维持高转速，借此达到节省能源的效果。

该水槽单元24包括一与该入口洗涤单元21及该出口洗涤单元23连通的水槽241、一与该水槽241连通并用于排水的排水管242、一设置于该排水管242中的排水比例阀243、一设置于该水槽241中并用于侦测液面高度的液面计244，及一设置于该排水管242中的流量计245。该水槽241用于盛接该入口洗涤单元21及该出口洗涤单元23进行洗涤所产生的废液，而以该刮刀机构222刮除附着于该反应炉221的结晶时，所刮除的结晶亦是落入于该水槽241中。在排出该水槽241所储存的废液时，该排水比例阀243是在一开启过程中使排水量自零增加至呈一定值而排水，并在一关闭过程中，使排水量自该定值渐渐降低至零而关闭。

其中，该液面计244与该排水比例阀243电信连接，当该液面计244所侦测的液面高度大于一第一设定值时，该排水比例阀243则开始该开启过程而排出废液，当该液面计244所侦测的液面高度小于一小于该第一设定值的第二设定值时，该排水比例阀243则开始该关闭过程。参阅图6并配合图2，该排水比例阀243在该开启过程中(时间0至时间t1)，是以一固定的第一速率使排水量自零增加至该定值(如图6中所示的x)，而在该关闭过程中(时间t2至时间t3)，是自该定值以一固定的第二速率减少排水量至零。该流量计245能在该开启过程及该关闭过程中测量流量，提供流量数据供监控并且用于后续设定参考。该排水比例阀243在该关闭过程中，是以该第二速率渐渐减少排水量而关闭，能避免瞬间关闭排水阀门而产生水锤效应，由于该排水管242不需承受因水锤效应所产生的高压，能有效延长该排水管242的使用寿命，且该排水管242也较不易因水压过高而发生爆管的情况，能维持现场作业人员的安全。要特别说明的是，该排水比例阀243在该开启过程及该关闭过程中，是以程控的方式控制开关的动作，借此在该开启过程中维持以该第一速率增加排水量，并在该关闭过程中维持以该第二速率减少排水量。该第一速率、该第二速率、时间t1、时间t2、时间t3，及该排水量的定值(如图6中所示的x)，皆能配合需求而更改程控的设定，使该排水比例阀243能借由更改设定而配合各种不同的排水需求。

综上所述，设置于该排水管242中的排水比例阀243，能在排出该水槽241中的定量废液后，以该第二速率自一定值减少排水量，缓慢关闭而防止因瞬间关闭而产生的水锤效应，避免该排水管242因水锤效应而损坏，故确实能达成本实用新型的目的。

Claims (10)

1.一种半导体废气的处理设备，适用于配合一个半导体加工设备，并包含：一个连接于该半导体加工设备并用于洗涤该半导体加工设备所排出的废气的入口洗涤单元、一个与该入口洗涤单元连通并对经由该入口洗涤单元洗涤后的废气进行加热分解处理的反应单元、一个与该反应单元连通且用于洗涤经由该反应单元进行加热分解处理后的废气并将废气排出的出口洗涤单元，及一个与该入口洗涤单元及该出口洗涤单元连通的水槽单元，该水槽单元包括一个与该入口洗涤单元及该出口洗涤单元连通的水槽、一条与该水槽连通并用于排水的排水管；其特征在于：该水槽单元还包括一个设置于该排水管中的排水比例阀，该水槽用于盛接该入口洗涤单元及该出口洗涤单元进行洗涤所产生的废液，在排出该水槽所储存的废液时，该排水比例阀是在一开启过程中使排水量自零增加至呈一定值而排水，并在一关闭过程中，使排水量自该定值渐渐降低至零而关闭。

2.根据权利要求1所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该排水比例阀在该开启过程中，是以一个固定的第一速率使排水量自零增加至该定值，而在该关闭过程中，是自该定值以一个固定的第二速率减少排水量至零。

3.根据权利要求1所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该入口洗涤单元包括一个与该半导体加工设备连通的第一洗涤本体、一个用于提高该第一洗涤本体的温度的加热带、一个设置于该第一洗涤本体上的温度侦测器，及多个设置于该第一洗涤本体内并位于该温度侦测器后的洒水器，该温度侦测器会依据所侦测的温度发出提示。

4.根据权利要求1所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该反应单元包括一个与该入口洗涤单元及该出口洗涤单元连通的反应炉，及一个配合该反应炉设置，并用于刮除因废气的加热分解反应而附着于该反应炉的结晶的刮刀机构，该刮刀机构所刮除的结晶是掉落至该水槽中。

5.根据权利要求4所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该反应炉具有一个内壁面及一个外壁面，而该刮刀机构具有一个贴附于该内壁面的内刮除件、一个贴附于该外壁面的外刮除件，及一个连接该内刮除件及该外刮除件，并能带动该内刮除件及该外刮除件一同旋转的带动件。

6.根据权利要求4所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该出口洗涤单元包括一个与该反应单元连通的第二洗涤本体、至少一个设置于该第二洗涤本体内的洒水机构、至少一个对应该洒水机构而设置于该第二洗涤本体内的过滤环、一个设置于该第二洗涤本体上且用于导入外界空气的进气阀，及一个设置于该第二洗涤本体的一端，并用于将经洗涤的废气排出至外界的排气机构。

7.根据权利要求6所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该洒水机构具有一条主管，及多个连接于该主管上，且分别呈不同角度朝向对应的过滤环的喷头。

8.根据权利要求1所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该水槽单元还包括一个设置于该水槽中，并用于侦测液面高度的液面计。

9.根据权利要求8所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该液面计与该排水比例阀电信连接，当该液面计所侦测的液面高度大于一个第一设定值时，该排水比例阀则开始该开启过程而排出废液，当该液面计所侦测的液面高度小于一个小于该第一设定值的第二设定值时，该排水比例阀则开始该关闭过程。

10.根据权利要求1所述半导体废气的处理设备，其特征在于：该水槽单元还包括一个设置于该排水管中的流量计。