集成电路是一种微型电子器件或部件,它通过特定的工艺将一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,形成具有所需电路功能的微型结构。以下是对集成电路废气及其处理方案的简述:
一、集成电路废气来源及特点
集成电路废气主要来源于芯片制造过程中的各个工序,废气种类主要包括以下几类,且各具特点:
酸性废气:来源于蚀刻、清洗等工艺,使用到的酸液(如硫酸、盐酸等)会释放出氟化物、氯化氢、氮氧化物、硫酸雾等污染物。
碱性废气:来源于使用氨水、氨气的刻蚀工序,主要污染物为NH₃。
有机废气:来源于清洗、匀胶、去胶、刻蚀、显影工序使用有机溶剂清洗的过程,主要成分包括异丙醇、光刻胶等有机物。
含尘废气:来源于芯片制造过程中产生的粉尘,如SiO₂。
工艺尾气:含有硅烷、磷烷等特殊气体。
热处理废气:来源于扩散等工序中的热气排放,直接排入大气。
这些废气具有毒性大、浓度不一、种类多等特点,对环境和人体健康构成威胁。
二、集成电路废气处理方案
集成电路废气处理工艺流程一般需要针对不同类型的废气采取相应的处理方法,通常包括以下几个步骤:
废气收集:通过管道系统有效收集各个工序产生的废气。
预处理:在进入主体处理前,去除废气中的颗粒物、油雾等杂质。
主体处理:根据废气的不同性质,采取有效的处理方法。
酸性废气处理:常用方法包括酸碱中和法和吸收法。
碱性废气处理:同样采用酸碱中和法。
有机废气处理:主要采用活性炭吸附法、催化燃烧法、冷凝法、等离子法、直接燃烧法、吸收法、沸石转轮吸附浓缩+热氧化等多种技术。沸石转轮对有机废气进行吸附浓缩,浓缩后的高浓度废气进入热氧化设备,通过高温燃烧将有机物分解为无害物质,如二氧化碳和水。
排放监测:确保处理后的废气符合国家或地方环保排放标准。
三、处理案例
某集成电路制造厂在芯片制造过程中产生了大量的酸性废气,采用酸碱中和法处理酸性废气后,排放的污染物浓度显著降低,达到了排放标准。
某集成电路制造企业针对其生产过程中产生的有机废气,采用了“沸石转轮吸附浓缩+热氧化”的处理工艺。在废气进入沸石转轮之前,先经过高效过滤器去除其中的粉尘等杂质。沸石转轮对有机废气进行吸附浓缩,浓缩后的高浓度废气进入热氧化设备,通过高温燃烧将有机物分解为无害物质。经过处理后,该企业的有机废气排放达到了相关标准要求,有效减少了对环境的污染。
综上所述,集成电路废气处理是一个复杂而重要的环保问题。通过采用科学有效的废气处理方案,可以显著降低废气排放对环境和人体健康的危害,实现更加环保和可持续的生产。