CN216367331U

CN216367331U - 一种用于半导体废气处理的除湿装置

Info

Publication number: CN216367331U
Application number: CN202122553376.3U
Authority: CN
Inventors: 王继飞; 杨春水; 张坤; 李阳
Original assignee: Anhui Jingyi Automation Equipment Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui Jingyi Automation Equipment Technology Co Ltd
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2031-10-22

Abstract

本实用新型提供了一种用于半导体废气处理的除湿装置，包括除湿桶、用于向除湿桶内通入冷却气体的气冷却装置和用于将除湿桶冷凝后的水回流向水箱的回流结构，所述除湿桶包括设于水洗塔外侧的除湿外桶和除湿内桶，所述除湿外桶的外进气口与水洗塔顶端排气口连接，所述除湿内桶的上下端分别设有酸排口和内进气口，所述除湿外桶与除湿内桶之间具有连通外进气口及内进气口的气体流通空间。通过在水洗塔的排气口处增设除湿装置，通过通入冷氮气对除湿内桶降温，使得进入的废气降温，废气中的水汽冷凝形成液滴从除湿桶的内壁向下汇集并回流向水桶内，从而降低废气的相对湿度，达到除湿效果。

Description

一种用于半导体废气处理的除湿装置

技术领域

本实用新型涉及半导体废气处理技术领域，尤其涉及一种用于半导体废气处理的除湿装置。

背景技术

一般来说，半导体工艺包括各种工艺，例如摄影、扩散、蚀刻、化学气相沉积和金属沉积，上述工艺在硅衬底上反复进行，在这些工艺上，进行扩散，蚀刻和化学沉积以致将处理气体供给到密闭工艺室以在晶片上反应。

另一方面，用于半导体制造工艺的气体具有强烈的特性，例如毒性、燃烧性和腐蚀性。制造设备的工艺中，仅仅10％左右的处理气体参与了反应，处于未反应状态的剩余90％从制造设备中排除。排除的气体需要经过燃烧、水洗、吸附等一系列处理。

半导体废气经过Local Scrubber(废气处理设备)处理，处理过程中会经过水洗塔，水洗塔安装有喷头，对其进行水洗降温，除尘，处理后的废气湿度大，水汽会随着废气进入到厂务酸排管路中，长时间后，厂务酸排管路中会积水，影响系统负压，同时水呈酸性，增加酸排管路被腐蚀的风险。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种用于半导体废气处理的除湿装置，目的是降低水洗塔排出废气的湿度。

基于上述目的，本实用新型提供了一种用于半导体废气处理的除湿装置，包括除湿桶、用于向除湿桶内通入冷却气体的气冷却装置和用于将除湿桶冷凝后的水回流向水箱的回流结构，所述除湿桶包括设于水洗塔外侧的除湿外桶和除湿内桶，所述除湿外桶的外进气口与水洗塔顶端排气口连接，所述除湿内桶的上下端分别设有酸排口和内进气口，所述除湿外桶与除湿内桶之间具有连通外进气口及内进气口的气体流通空间。

所述气体流通空间与除湿外桶的外进气口及所述内进气口之间形成上进下出的气流导向结构。

所述除湿内桶的上部穿过除湿外桶的顶部向上延伸，且除湿内桶与除湿外桶同轴设置。

所述除湿外桶的外进气口通过连接管与水洗塔顶端排气口连接，所述气冷却装置包括气冷却弯管和氮气源，所述气冷却弯管的一端穿过水冷塔的顶部向外延伸并与氮气源连接，气冷却弯管的另一端穿过连接管及除湿外桶的外进气口延伸入除湿外桶内。

所述回流结构包括竖向回流管和折弯回流管，竖向回流管的两端分别与除湿外桶的底端和折弯回流管的一端连接，所述折弯回流管的另一端与水箱连接。

所述竖向回流管的上下端均为倒梯形结构。

所述水洗塔包括设于水箱上且由下到上依次设置的水洗溢流塔、一级水洗塔、二级水洗塔和塔顶，所述水洗溢流塔、一级水洗塔和二级水洗塔内均设有喷嘴。分别通过相应输送管路将水输送向水洗溢流塔、一级水洗塔和二级水洗塔内的喷嘴进行喷淋洗涤。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在水洗塔的排气口处增设除湿装置，通过通入冷氮气对除湿内桶降温，使得进入的废气降温，废气中的水汽冷凝形成液滴从除湿桶的内壁向下汇集并回流向水桶内，从而降低废气的相对湿度，达到除湿效果，减少水汽进入到酸排管路中，进而减少冷却水在厂务酸排管路中积存，降低管路被腐蚀风险，同时可将系统负压维持在正常范围内，延长PM周期。通过在除湿桶设置成内外桶结构以及相应特殊的进气出气结构设置，增加了水汽在除湿桶的滞留时间，提高了除湿效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型气冷却弯管的结构示意图。

图中标记为：

1、水箱；2、水洗塔；21、水洗溢流塔；22、一级水洗塔；23、二级水洗塔；24、塔顶；25、一级喷嘴；26、二级喷嘴；27、第一喷嘴；3、除湿桶；31、除湿外桶；32、除湿内桶；4、竖向回流管；5、折弯回流管；6、冷却装置；61、气冷却弯管；7、酸排口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图3所示，一种用于半导体废气处理的除湿装置，包括除湿桶3、用于向除湿桶3内通入冷却气体的气冷却装置6和用于将除湿桶3冷凝后的水回流向水箱1的回流结构，除湿桶3包括设于水洗塔2外侧的除湿外桶31和除湿内桶32，除湿外桶31的外进气口与水洗塔2顶端排气口连接，除湿内桶32的上下端分别设有酸排口7和内进气口，除湿外桶31与除湿内桶32之间具有连通外进气口及内进气口的气体流通空间。通过在水洗塔的排气口处增设除湿装置，通过通入冷氮气对除湿内桶降温，使得进入的废气降温，废气中的水汽冷凝形成液滴从除湿桶的内壁向下汇集并回流向水桶内，从而降低废气的相对湿度，达到除湿效果。

为了进一步增加水汽的滞留降温时间，气体流通空间与除湿外桶31的外进气口及所述内进气口之间形成上进下出的气流导向结构。具体而言，除湿内桶的底部进气口位于除湿外桶的底部，除湿外桶的上端设置外进气口，使得从水洗塔顶部排气口排出的气体从除湿外桶顶部进入，之后从除湿外桶底部的除湿内桶进气口进入，然后废气从除湿内桶向上流向酸排口排出。此种结构设置，极大的增加了水汽的滞留时间，使得气冷却装置能够更好的对水汽进行降温，达到水气凝结、减少水气效果。

为了进一步优化结构设置，除湿内桶32的上部穿过除湿外桶31的顶部向上延伸，且除湿内桶32与除湿外桶31同轴设置。

本实施例中，除湿外桶31的外进气口通过连接管与水洗塔2顶端排气口连接，气冷却装置6包括气冷却弯管61和氮气源，气冷却弯管61的一端穿过水冷塔的顶部向外延伸并与氮气源连接，气冷却弯管61的另一端穿过连接管及除湿外桶31的外进气口延伸入除湿外桶31内。此种结构设置，减少了气冷却装置的占有空间，使得整个除湿装置结构更加紧凑。

如图1和图2所示，回流结构包括竖向回流管4和折弯回流管5，竖向回流管4的两端分别与除湿外桶31的底端和折弯回流管5的一端连接，所述折弯回流管5的另一端与水箱1连接。从除湿桶冷凝后的水流入竖向回流管，之后经过折弯回流管回流入水箱内。优选，竖向回流管4的上下端均为倒梯形结构。此种结构设置，能够使得冷凝后的水更好的向下导向流动。

如图1和图2所示，水洗塔2包括设于水箱1上且由下到上依次设置的水洗溢流塔21、一级水洗塔22、二级水洗塔23和塔顶24，水洗溢流塔、一级水洗塔22和二级水洗塔23内均设有喷嘴。设置时，溢流塔内设置第一喷嘴27，一级水洗塔内设置有一级喷嘴25和过滤材料，二级水洗塔内设有二级喷嘴26和过滤材料，进入水洗塔内的废气经过一级水洗塔及二级水洗塔的处理后，经过塔顶侧壁的连接管流向除湿桶内。

处理过程如下：半导体废气从反应腔处理后，进入到水箱1，在系统负压的驱动下，进入到水洗溢流塔21，同时经过第一喷嘴，对废气进行第一次喷淋洗涤，随后进入到一级水洗塔22、二级水洗塔23，进行第二、三次喷淋，此时废气中湿度较大，经过水洗塔上部(塔顶)的排气口，进入到除湿桶，增加了水气在Local Scrubber滞留的时间，利用气冷却装置，通入一定量的冷氮气，经过气冷却弯管，利用Air Purge方式降低除湿桶的内部温度以降低相对湿度，冷却水会沿除湿桶内壁流进入水箱，从而减少水汽，废气最后由酸排口7排出。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，包括除湿桶、用于向除湿桶内通入冷却气体的气冷却装置和用于将除湿桶冷凝后的水回流向水箱的回流结构，所述除湿桶包括设于水洗塔外侧的除湿外桶和除湿内桶，所述除湿外桶的外进气口与水洗塔顶端排气口连接，所述除湿内桶的上下端分别设有酸排口和内进气口，所述除湿外桶与除湿内桶之间具有连通外进气口及内进气口的气体流通空间。

2.根据权利要求1所述用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，所述气体流通空间与除湿外桶的外进气口及所述内进气口之间形成上进下出的气流导向结构。

3.根据权利要求1所述用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，所述除湿内桶的上部穿过除湿外桶的顶部向上延伸，且除湿内桶与除湿外桶同轴设置。

4.根据权利要求1所述用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，所述除湿外桶的外进气口通过连接管与水洗塔顶端排气口连接，所述气冷却装置包括气冷却弯管和氮气源，所述气冷却弯管的一端穿过水冷塔的顶部向外延伸并与氮气源连接，气冷却弯管的另一端穿过连接管及除湿外桶的外进气口延伸入除湿外桶内。

5.根据权利要求1所述用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，所述回流结构包括竖向回流管和折弯回流管，竖向回流管的两端分别与除湿外桶的底端和折弯回流管的一端连接，所述折弯回流管的另一端与水箱连接。

6.根据权利要求5所述用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，所述竖向回流管的上下端均为倒梯形结构。

7.根据权利要求1所述用于半导体废气处理的除湿装置，其特征在于，所述水洗塔包括设于水箱上且由下到上依次设置的水洗溢流塔、一级水洗塔、二级水洗塔和塔顶，所述水洗溢流塔、一级水洗塔和二级水洗塔内均设有喷嘴。