TWI285559B - Method and device for treating the O3 gas emitting from manufacture processes - Google Patents

Description

1285559 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種水洗裝置與方法，尤指-種適用於 減少廢氣中臭氧濃度之水洗裝置與方法。 5 【先前技術】 隨著台灣高科技產業的蓬勃發展，使得半導體產業成 長更加快速，其中半導體產業含括積體電路產業與光電產 業，對國内經濟發展具有極大的影響力，但由於半導體元 10件製程中衍生之廢液、廢水、廢氣等環保問題，均應高度 的重視。其中’光電半導體製程之氧化薄膜製程與二； 洗製程皆使用高濃度臭氧（03)，該製程殘餘 經妥善處理，將衍生多重的工安環保與人員健臭/危未 然而，目前多數半導體製造選用電熱式和纟洗式處理 15設備處理臭氧相關製程廢氣，電熱式處理除了具消耗電能 之缺陷以外，臭氧製程廢氣中之TE〇s (Tetraeth〇xyisilane) 經電熱氧化後產生之Si〇2嚴重阻塞管路，而影響前端製程 系統之穩定性，進而增加前端製程之風險成本。若單以水 洗方式處理，則臭氧的削減率又太低無法有效處理之。此 20外，也有人建議運用高分子有機化物來處理臭氧，藉由固、 氣相反應削減氣態臭氧，不過其使用之化學物質複雜且成 本高，故其設計並不適用於光電、半導體之末端處理（設計 風量低及處理臭氧濃度低）。綜上所言，先前技術對於減少 臭氧濃度並無一簡單有效之處理方法或裝置，是以極需要 1285559 一種可以有效減少臭氧濃度並且不會造成管路阻塞的減少 廢氣中臭氧濃度之方法。 【發明内容】 5 本發明提供之減少廢氣中臭氧濃度裝置，主要包括有： 一槽體、一液體注入元件和一儲存槽。其中此槽體具有至 少一氣體輸入口於槽體下端，至少一氣體排出口位於槽體 上端以及複數個填充物填充於槽體中。此液體注入元件是 將還原劑溶液導入槽體，並使還原劑溶液流經填充物。而 10 此儲存槽係連接於液體注入元件。 此外’本發明亦提供一減少廢氣中臭氧濃度之方法， 包含以下步驟（1)提供一水洗裝置，該水洗裝置包括一槽 體、一液體注入元件和一儲存槽。其中此槽體具有至少一 氣體輸入口於槽體下端，至少一氣體排出口位於槽體上端 15以及複數個填充物填充於槽體中；此液體注入元件是將還 原劑溶液輸入至槽體，並使還原劑溶液流經填充物。而此 儲存槽係連接於液體注入元件；（2)將一氣體自輸入口輸 入此水洗裝置中，·以及（3)將此氣體由排出口排出。 本發明之液體注入元件的種類無限制，係用以將還原 20劑溶液輸入至槽體，較佳為一喷灑器，以使填充物上獲得 均勻的還原劑溶液。並且此液體注入元件更可包括一幫浦 以加壓亞硝酸鈉溶液。本發明之排出口更可包括一排氣風 扇，使氣體有效排放。另外，本發明之還原劑可為任何習 知之還原劑，較佳為磷酸鹽、亞硫酸鹽或亞硝酸鹽。本發 l285559 明之還原劑溶液其重量百分比濃度無限制，較佳為 〇〜3%，更佳為0·001〜0·06%重量百分比，最佳為 0·001〜0·_%重量百分比。本發明之還原劑溶液之流量無 限制’較佳為10〜10,000 L/min，更佳為200〜3〇〇 L/min， 5最佳為230〜270 L/min。本發明所處理之廢氣中所含臭氧 濃度範圍介於0〜10,000 ppm。此外，本發明除了能減 少高濃度之臭氧，對於臭氧製程廢氣中之TE0S 還能同時有效的減少其濃度，且不會產生Si0嚴 重阻塞官路。本發明之減少廢氣中臭氧濃度之方法，較 10佳的可用於處理光電半導體製程之氧化薄膜製程或濕式 清洗製程所產生之廢氣，俾能解決現行電熱水洗式裝置所 普遍存在的不穩定性之缺陷；或水洗式裝置無法有效處理 臭氧之問題。 15【實施方式】 為能讓貴審查委員更了解本發明之技術内容，特舉 以下減少廢氣中臭氧濃度之方法與裝置較佳具體實施例說 明如下。 首先請參照圖1，此係本發明之減少廢氣中臭氧濃度 20袈置示意圖。如圖所示，槽體1的下端有一氣體輸入口 U， 其管接於一管路5;槽體1上端有一氣體排出口 12,此氣體 排出口 12裝設有一排風扇15使氣體有效排出；並且，槽體1 内有複數個填充顆粒13填充於槽體1中。因此，當管路5中 之氣體由氣體輸入口 11輸入槽體1時，此氣體會先通過填充 7 Ϊ285559 物13之空隙，再從槽體上端之氣體排出口12排出。另一方 面，儲存槽2内的還原劑溶液則會經由幫浦3加壓導入喷灑 器4，使還原劑溶液經由喷麗器4兩端的噴嘴41均勻喷灌在 填充物13上，並經由填充物13的空隙流往檜體丨底部，儲存 5 於槽底的水槽14中。 本實施例係以氧化薄膜製程或濕式蝕刻製程殘餘之 尚濃度臭氧排入管路5’此廢氣會由氣體輸入口 I〗進入槽體 1中。由於廢氣進入槽體1後，會先經過填充物13再由氣體 排出口 12之排風扇15排出排出，使得廢氣必須沿著填充物 ίο 13之空隙前進。同樣的，還原劑溶液喷灑於填充物13上後， 也會沿著填充物13之空隙往下流往槽體丨底部。因此，當廢 氣穿過在填充物13之間的孔隙時會和同樣穿過填充物13孔 隙之還原劑溶液充分接觸。藉此，廢氣與還原劑溶液之流 動路徑會大幅增加，因此也大幅增加了廢氣與還原劑溶液 15 之接觸面積和接觸時間，使得還原劑和臭氧能充分產生化 學反應，是以能有效減少廢氣中高濃度之臭氧。換句話說， 本發明之減少廢氣中臭氧濃度裝置可大幅增加臭氧和還原 劑產生化學反應的反應量和反應時間，因此能有效減少廢 氣中高濃度之臭氧。 20 本發明所使用之還原劑可為磷酸鹽、亞硫酸鹽或亞硝 酸鹽。於本實施例係使用相同流量（1.71gpm)之水溶液與添 加亞硝酸鈉之水溶液，來比較水洗方式與添加還原劑之水 洗方式對廢氣中臭氧濃度的影響。本實施例之實廠測試結 果如表一所示，當僅以水洗方式來處理廢氣時，廢氣中臭 8

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1 · 一種減少廢氣中臭氧濃度之方法，包含以下步驟： (1) 提供一水洗裝置，該水洗裝置包括一具有一氣體輸 入口、一氣體排出口與複數個填充物之槽體、一^夜體 注入元件，以及一與該液體注入元件連接之儲存槽； 其中該輸入口位於該槽體下端，該排出口位於該槽體 上該等填充物填充於該槽體中，該液體注入元件 導入一還原劑溶液於該槽體中使該還原劑溶液經過 該填充物，並且該還原劑溶液包括有重量百分比濃度 大於0小於或等於3之磷酸鹽、亞硫酸鹽、或亞硝酸鹽； (2) 將一含有臭氧之氣體自該輸入口輸入該水洗裝置 中’以使該氣體與該還原劑溶液接觸；以及 (3) 將該氣體由該氣體排出口排出。 2·如申請範圍第1項所述減少廢氣中臭氧濃度之方法，其 中該氣體所含臭氧濃度範圍為〇至10,000 ppm。 3.如申請範圍第1項所述減少廢氣中臭氧濃度之方法，其 中該處理氣體流量為10至10,〇〇〇 L/min。 4 ·如申請範圍第1項所述減少廢氣中臭氧濃度之方法，其 中該氣體為氧化薄膜製程或濕式清洗製程所產生之廢 氣。 5· —種減少廢氣中臭氧濃度之裝置，係包括： 一具有至少一氣體輸入口、至少一氣體排出口與複數個 填充物之槽體；其中該輸入口位於該槽體下端，且該排 出口位於該槽體上端； 11 1285559 一液體注入元件，該液體注入元件包括一喷灑器與幫 浦，以將一退原劑谷液導入該槽體，使該還原劑溶液經 過該填充物’以及 一儲存槽’係連接於該液體注入元件。 5 6β如申請範圍第5項所述之裝置，其中該排出口更包含一 排氣風扇，且該排氣風扇係裝設於該排出口。 7.如申請範圍第5項所述減少廢氣中臭氧濃度之装置，其 中該還原劑溶液包括鱗酸鹽、亞硫酸鹽或亞硝酸鹽。 8 ·如申請範圍第7項所述減少廢氣中臭氧濃度之裝置，其 10 中於該還原劑溶液中，該磷酸鹽、亞硫酸鹽或亞硝酸鹽 之重量百分比濃度範園大於〇小於或等於3。 12