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案例:某12英寸晶圆厂特殊气体处理项目
项目背景
该项目为国内某领先的12英寸晶圆制造厂,生产工艺涉及多种特殊气体。由于产品升级,新增了多台先进制程设备,废气排放量和复杂性显著增加。项目总投资约3000万元,处理气量达80,000m³/h。
废气成分及来源
该项目的废气成分更为复杂,主要包括:
剧毒气体
:AsH₃(砷化氢)、PH₃(磷化氢)、SiH₄(硅烷)等,来自外延生长和离子注入工艺,浓度虽低(1-50ppm)但毒性极强。
温室气体
:PFCs(全氟化物,如CF₄、C₂F₆)、SF₆等,来自干法蚀刻和腔体清洗,全球变暖潜能值(GWP)极高。
酸性气体
:HF、HCl等,浓度较案例一更高,部分点位达800mg/m³。
处理工艺流程
针对特殊气体特性,采用了"热分解+湿式洗涤+等离子体处理"的组合工艺:
废气分类收集
:剧毒气体与其他气体严格分开收集,采用双套管设计防止泄漏。
热分解炉
温度控制在850-950℃
停留时间>2秒
将AsH₃、PH₃等分解为As₂O₃、P₂O₅等固态氧化物
急冷塔
:快速降温至80℃以下,防止二噁英生成。
湿式洗涤系统
三级串联洗涤塔
第一级:NaOH溶液去除酸性气体
第二级:次氯酸钠溶液氧化处理
第三级:纯水清洗
等离子体处理单元
:针对PFCs等难处理气体,分解效率>85%。
尾气处理
:经HEPA过滤后排放,排放口设置多参数在线监测仪。
最终效果
系统运行一年后的评估结果显示:
剧毒气体去除率>99.9%,排放浓度低于检测限
PFCs分解率>90%,年减排CO₂当量约50万吨
酸性气体排放浓度<0.5mg/m³
系统自动化程度高,实现无人值守运行
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