半导体废气处理案例｜半导体废气处理方法

半导体制造过程中会产生多种有害废气，这些废气主要来源于光刻、蚀刻、扩散、离子注入、化学气相沉积等工艺环节。半导体废气通常含有酸性气体（如HF、HCl、HNO₃等）、碱性气体（如NH₃）、有机溶剂（如异丙醇、丙酮）以及特殊气体（如SiH₄、PH₃）等。这些废气若未经处理直接排放，将对环境和人体健康造成严重危害。因此，半导体废气处理工程在环保领域占据重要地位。

案例：某8英寸晶圆厂酸性废气处理项目

项目背景

该项目位于华东地区某国家级半导体产业园，主要生产8英寸集成电路晶圆，月产能达到3万片。随着产能提升和环保标准日益严格，原有废气处理系统已无法满足最新排放要求，急需升级改造。

废气成分及来源

该厂废气主要来源于以下工艺环节：

蚀刻工序：产生HF、HCl、HNO₃等酸性气体，浓度范围50-500ppm

清洗工序：使用混酸（H₂SO₄/H₂O₂）清洗晶圆，产生硫酸雾和微量有机酸

扩散工序：高温过程中产生的微量Cl₂和HCl气体

废气总风量达到35,000m³/h，温度在25-45℃之间波动，湿度较高（60-90%RH）。

处理工艺流程

针对该项目的废气特性，设计采用了"预处理+两级洗涤+除雾+活性炭吸附"的组合工艺：

预处理系统

设置不锈钢材质的前置过滤器，去除废气中的颗粒物

通过换热器调节废气温度至30±2℃

一级洗涤塔

采用逆流式填料塔，填料高度1.8米

使用5%NaOH溶液作为吸收液，pH控制在10-

液气比(L/G)设定为3L/m³

二级洗涤塔

设计为高效喷淋塔，补充新鲜碱液

设置在线pH监测，自动加药控制系统

去除效率可达95%以上

除雾系统

采用PP材质的折流板除雾器

除雾效率>99%，确保出口雾气含量<50mg/m³

活性炭吸附系统

作为安全保障，设置V型活性炭吸附床

活性炭更换周期为6个月

最终效果

系统投入运行后，经第三方检测机构连续72小时监测显示：

HF排放浓度<0.5mg/m³（设计值<1mg/m³）

HCl排放浓度<5mg/m³（设计值<10mg/m³）

硫酸雾排放浓度<20mg/m

系统整体去除效率>98.5%

完全满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和当地特别排放限值要求