硅烷(SIH4)廢氣處理的危險性有多大？

2023-11-10 08:34:25來源：GP氣體系統關鍵詞：廢氣處理環保設備閱讀量：16686

導讀：本篇分享針對硅烷、氫氣、氯氣、三氟化氫等危險氣體治理的解決方案并介紹五種治理廢氣分方法。

　　半導體制程中硅烷(SiH4)是一種特種氣體，在半導體工業中主要用于制作高純多晶硅、通過CVD(化學氣相沉積)工藝制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔離層、多晶硅歐姆接觸層和異質等。

　　廢氣處理設備處理SIH4廢氣

　　SiH4在使用后會產生的廢氣，如果未經廢氣處理設備治理就直接高濃度對外排放，對人體和環境的惡劣影響是無法估量的。

　　硅烷作為一種提供硅組分的氣體源，反應性和自燃性強烈，有非常寬的自發著火范圍和極強的燃燒能量，毒性很大，如果人體吸入硅烷就會強烈刺激呼吸器官，是一種高危險性的氣體。

　　在半導體工廠中，因工作區域一般離中心廢氣處理系統遠，為了避免在冗長的排氣過程中引發非預期的氣體泄漏，局部聚積等問題，硅烷(SiH4)廢氣從無塵室機臺端(POU)反應被排放出后，即先由真空Pump抽至廢氣處理設備Local Scrubber做處理，待處理過后的氣體再接續至廠務端做第二道處置。

　　綜上，諸如硅烷(SiH4)此類危險性廢氣如若未及時處理，倘若其一旦有故障進而發生泄漏的問題，很可能會導致各種危害如火災爆炸、人員中毒、環境破壞等傷害，嚴重時更可能造成人員傷亡或生產中斷等巨大損失。同時，隨著半導體工藝分工越發細微，應根據不同工藝衍生出來的氣體特性，選擇搭配合適的廢氣處理設備，才能更有效的解決廢氣問題。

　　蓋斯帕克在廢氣處理上有非常豐富的經驗，針對硅烷、氫氣、氯氣、三氟化氫等危險氣體有專業且成熟的解決方案，另外，介紹五種治理廢氣分方法，供大家參考。(實際應用需參考現場實際情況，需專業人士指導)

　　廢氣處理設備治理廢氣的方法？

　　冷凝回收法

　　冷凝回收法是把廢氣直接導入冷凝器或先經吸附吸收后，解析的濃縮廢氣導入冷凝器，冷凝液經分離可回收有價值的有機物的一種方法。

　　優點：冷凝法主要用于高沸點和高濃度的VOC污染氣體的回收,適用的濃度范圍>5%(體積)，其流程簡單、回收率高

　　缺點：該法需要有附設的冷凍設備，投資大、能耗高、運行費用大，同時冷凝后尾氣仍然含有一定濃度的有機物，二次污染嚴重，因此對低濃度尾氣治理本法很少使用。

　　吸收法

　　吸收法可分為化學吸收及物理吸收，由于有機廢氣中含有大量的“三苯”氣體，化學活性低，一般不能采用化學吸收。

　　物理吸收是廢氣中一種或幾種組分溶解于選定的液體吸收劑中，這種吸收劑應具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發性，同時還應具有較小的揮發性，吸收液飽和后經加熱解吸再冷卻重新使用。

　　優點：適合于溫度低、中高濃度的廢氣，能夠有選擇性地吸收硫化氫等廢氣，工藝流程簡單，且不需外加蒸汽和外加其他熱源。

　　缺點：需配備加熱解析冷凝等回收裝置，裝機體積大、投資較大，同時還存在二次污染，凈化效果不理想。

　　活性炭吸附

　　是將有機廢氣由排氣風機送入吸附床，有機廢氣在吸附床被活性炭吸附劑吸附而使氣體得到凈化，凈化后的氣體排向大氣即完成凈化過程。

　　優點：吸附率高，運行能耗低，費用成本低，安全可靠，適用于有爆炸的危險場所，吸附劑可以回收，節能環保。

　　缺點：不耐高溫，在濕潤的條件下不能保持很好的吸附能力；易燃，較快達到飽和吸附而失去效用；產生二次固體或液體污染物。

　　催化燃燒法

　　催化燃燒是在催化劑的作用下，將廢氣中的有害可燃組分完全氧化為二氧化碳和水的過程。

　　優點：催化燃燒器凈化率高、工作溫度低、能量消耗少、對可燃組分濃度和熱值限制少，操作簡便和安全性好。

　　缺點：有的氣體燃燒條件苛刻，需高溫、高空和高水蒸氣分壓，因此催化劑必須具備較高的活性、高熱穩定性和較高的水熱穩定性，以及一定的抗中毒能力

　　等離子體分解法

　　等離子體分解法是在外加電場的作用下，介質放電產生的大量攜能電子轟擊污染物分子，引發了一系列復雜的物理、化學反應，從而使污染物得以降解去除的一種廢氣治理方法。

　　優點：工藝簡潔，低耗節能，設備材料抗氧化強，抗腐蝕，使用壽命長，能高效去除含有揮發性有機物、無機物、硫化氫、氨氣等主要污染物的廢氣。

　　缺點：前期投入成本高，對于設備部件的構型設計、制造精度、嚴密性等要求非常高。

　　選擇廢氣處理設備治理應考慮哪些因素？

　　選擇廢氣處理裝置時應重點考慮需處理的目標氣體與副產物、裝置成本、使用維護成本（運行成本）、生產商代理商的服務與支持Warranty、占地面積與維護空間、預防性保養（PM：Preventive Maintenance）頻度與難易度、二次污染、安全性、工廠實際處理效率以及國家、地方的相關環保法律法規等，其中安全性和工廠實際處理效率是最重要的因素。總之，應在充分理解有害氣體的特點、性質等基礎上，方能決定安全有效的廢氣處理方式或組合方式。