半導體行業(yè)廢氣處理需針對其復雜成分（酸性/堿性氣體、VOCs、特殊有毒氣體、顆粒物等）設(shè)計分質(zhì)處理工藝，結(jié)合預(yù)處理、核心處理及末端控制，確保達標排放并兼顧安全與經(jīng)濟性。以下是半導體廢氣處理詳細工藝解析：

  一、半導體廢氣類型與特性

  半導體工藝（如光刻、蝕刻、CVD、PVD等）產(chǎn)生的廢氣主要分五類：

  酸性廢氣：HCl、HF、H2SO4、HNO3等（來自蝕刻、清洗工藝），腐蝕性強，需中和處理。

  堿性廢氣：NH3（來自氮化、清洗），需酸化中和。

  有機廢氣（VOCs）：異丙醇（IPA）、丙酮、光刻膠溶劑等（光刻、顯影工藝），易揮發(fā)、有異味，需控制VOCs排放。

  特殊有毒/可燃氣體：SiH4（硅烷）、PH3（磷烷）、B2H6（硼烷）等（CVD工藝），易燃易爆且劇毒，需安全銷毀。

  顆粒物：工藝副產(chǎn)物（如CVD中的硅顆粒）、設(shè)備磨損粉塵，粒徑0.1-10μm，需高效過濾。

  二、處理原則與流程

  遵循“分質(zhì)收集→預(yù)處理→分類型處理→末端治理→安全環(huán)保”的流程，核心是避免混合后反應(yīng)（如酸性+堿性氣體中和放熱）、提升處理效率。

  三、具體處理工藝

  1.酸性廢氣處理（HCl、HF等）

  原理：堿液中和（NaOH、Ca(OH)?）。

  工藝：

  廢氣收集后進入堿液噴淋塔，酸性氣體與堿液充分接觸，發(fā)生中和反應(yīng)：

  HCl+NaOH→NaCl+H2O

  HF+NaOH→NaF+H2O

  噴淋液（含鹽廢液）需定期更換，交由危廢處置單位處理。

  2.堿性廢氣處理（NH3等）

  原理：酸液中和（H2SO4、HNO3）。

  工藝：

  廢氣進入酸液噴淋塔，NH3與酸反應(yīng)生成鹽：

  2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4

  酸液需控制濃度，避免過量引入其他污染物（如SO?）。

  3.有機廢氣（VOCs）處理

  半導體VOCs多為低濃度（100-1000ppm）、大風量，需濃縮后處理，常見工藝：

  活性炭吸附+脫附催化燃燒：

  吸附：VOCs被活性炭孔隙吸附，飽和后用熱氮氣/蒸汽脫附，濃縮5-15倍。

  催化燃燒：濃縮后的VOCs進入催化燃燒裝置（貴金屬催化劑，如Pt/Pd），在200-400℃下氧化為CO?和H?O，能耗低、無二次污染。

  沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+催化燃燒/RTO：

  沸石轉(zhuǎn)輪（蜂窩狀多孔材料）吸附低濃度VOCs，脫附區(qū)用熱空氣（180-220℃）脫附，濃縮10-20倍。

  濃縮后的高濃度VOCs進入催化燃燒（低溫氧化）或蓄熱式熱力焚燒（RTO）（高溫850-950℃分解，效率＞99%），適合大風量場景。

  4.特殊有毒/可燃氣體處理（SiH4、PH3等）

  此類氣體易燃（爆炸極限寬）、劇毒，需徹底銷毀，核心工藝：

  催化燃燒法：

  催化劑（Al?O?負載Pt/Pd）降低反應(yīng)溫度（300-500℃），SiH4氧化為SiO?和H?O，PH3氧化為P?O?和H?O：SiH4+2O2

  催化劑SiO2+2H2O2PH3+4O2

  催化劑P2O5+3H2O

  安全性高（避免熱力燃燒的高溫風險），催化劑需定期再生。

  等離子體分解法：

  高壓電場產(chǎn)生高能等離子體（電子、離子、自由基），分解氣體為無害物質(zhì)，適用于低濃度、難燃氣體（如NF3）。

  5.顆粒物處理

  半導體顆粒物粒徑?。?/font>0.1-1μm為主），需高效過濾：